(PhysOrg.com) - Um novo transistor feito de grafeno - o material mais fino do mundo - foi desenvolvido por uma equipe de pesquisa da Universidade de Southampton.

O novo transistor atinge um desempenho recorde de comutação que tornará nossos futuros dispositivos eletrônicos - como PDAs e computadores - ainda mais funcionais e de alto desempenho.

Em um artigo publicado em Cartas Eletrônicas , O Dr. Zakaria Moktadir do grupo de pesquisa Nano da Universidade descreve como sua pesquisa em grafeno, um material feito de uma única camada atômica de carbono, dispostos em uma estrutura de favo de mel bidimensional, levou ao desenvolvimento de transistores de efeito de campo de grafeno (GFETs) com uma estrutura de canal única em nanoescala.

De acordo com o Dr. Moktadir, no contexto da eletrônica, o grafeno pode potencialmente substituir ou pelo menos ser usado lado a lado com integrações de silício.

"O downscaling do Silicon CMOS está atingindo seus limites e precisamos encontrar uma alternativa adequada, " ele diz.

"Outros pesquisadores consideraram o grafeno uma possibilidade, mas descobriu que uma das desvantagens era que as propriedades físicas intrínsecas do grafeno tornam difícil desligar o fluxo de corrente. "

O Dr. Moktadir descobriu que, ao introduzir singularidades geométricas (como curvas e cantos agudos) em nanofios de grafeno de camada dupla, a corrente pode ser desligada de forma eficiente.

De acordo com o professor Hiroshi Mizuta, Chefe do grupo Nano, esta abordagem de engenharia atingiu uma relação de comutação liga / desliga 1, 000 vezes mais do que as tentativas anteriores.

"Um enorme esforço foi feito em todo o mundo para cortar o canal de GFETs eletrostaticamente, mas as abordagens existentes exigem que a largura do canal seja muito mais estreita do que 10 nanômetros ou uma voltagem muito alta a ser aplicada verticalmente nas camadas de grafeno de duas camadas, " ele diz.

"Isso não atingiu uma relação liga / desliga alta o suficiente, e não é viável para uso prático. "

O Dr. Moktadir desenvolveu este transistor usando o novo microscópio de feixe de íons de hélio e um sistema de feixe de íons de gálio focalizado no Centro de Nanofabricação de Southampton, que tem algumas das melhores instalações de nanofabricação do mundo.

"Este é um avanço na busca contínua para desenvolver transistores avançados à medida que progredimos além de nossa tecnologia CMOS atual, "diz o professor Harvey Rutt, Chefe de Eletrônica e Ciência da Computação.

"Isso terá implicações importantes para os computadores da próxima geração, comunicação e sistemas eletrônicos. A introdução de singularidades geométricas no canal de grafeno é um novo conceito que alcança um desempenho superior enquanto mantém a estrutura GFET simples e, portanto, comercialmente explorável. "

Tendo criado o transistor, O Dr. Moktadir está agora realizando pesquisas adicionais para compreender o mecanismo que faz com que a corrente pare de fluir no canal, testando sua confiabilidade e desempenho sob várias condições de ruído e temperatura.