Grafen Yarı İletkenler Daha Hızlı Bilgisayarların Önünü Açabilir

ABD’nin Georgia Teknoloji Enstitüsü ve Çin’in Tianjin Üniversitesi’ndeki araştırmacılar tarafından birinci sefer grafenden yapılmış çalışan, ölçeklenebilir bir yarı iletken geliştirildi. Bu da potansiyel olarak günümüzün silikon çiplerinden daha yüksek sürat ve verimliliğe sahip yeni bir bilgisayar çeşidinin önünü açıyor.

Bu keşif, neredeyse tüm çağdaş elektronik aygıtların yapıldığı gereç olan silikonun, giderek daha süratli bilgi süreç ve daha küçük elektronik aygıtlar karşısında sonuna ulaştığı bir vakitte geldi. Grafenden yapılan yarı iletken, klâsik mikroelektronik sürece prosedürleriyle de uyumlu.

Grafen, karşılaştırılabilir kalınlıklarda çelikten daha güçlü olan tek bir karbon atomu katmanından yapılmış bir gereç. Ayrıyeten son derece uygun bir elektrik iletkeni olması ve ısıya ve asitlere karşı epey güçlü olmasıyla öne çıkıyor.

Georgia Teknoloji Enstitüsü Fizik Profesörü Walter de Heer ve grubu, onlarca yıldır grafen araştırmalarını rahatsız eden ve birçok kişinin grafen elektroniğinin fizibilitesinden kuşku etmesinin nedeni olan büyük bir zorluğun üstesinden geldi. Bu, “bant aralığı” olarak bilinen, yarı iletkenlerin açılıp kapanmasını sağlayan çok değerli bir elektronik özellik ve grafenin şimdiye kadar bant aralığı yoktu. Takım, silisyum karbürün kristal yüzeyinde büyüyen tek bir katman olan epitaksiyel grafen üretti ve uygun halde yapıldığında epitaksiyel grafenin silisyum karbüre kimyasal olarak bağlandığını, yarı iletken özellikler göstermeye başladığını buldu.

Araştırmacıların ölçümleri, grafen yarı iletkenlerinin silikondan 10 kat daha fazla hareketliliğe sahip olduğunu gösterdi. Öteki bir deyişle elektronlar çok düşük dirençle hareket ediyor, bu da elektronikte daha süratli hesaplama manasına geliyor.

Bu çığır açan gelişme elektronik sanayisinde potansiyel olarak ihtilal yaratabilir. Grafen yarı iletkeni daha küçük, daha süratli ve daha güç verimli elektronik aygıtlara imkan tanıyarak elektronik dünyasında büyük bir değişime işaret ediyor. Ayrıyeten, grafen yarı iletkenin üstün elektriksel özellikleri onu nanoelektronik için uygun hale getiriyor ve potansiyel olarak kuantum hesaplamadaki ilerlemelerin önünü açabilir.