p (Phys.org) —Uma equipe de pesquisa com membros dos EUA e da Itália conseguiu construir um circuito digital de grafeno integrado que é capaz de funcionar em frequências gigahertz. Em seu artigo publicado na revista ACS Nano , a equipe descreve como eles construíram seu circuito, seu desempenho, e suas limitações. p Pesquisadores ao redor do mundo continuam a olhar para o grafeno como um meio de superar as limitações de tamanho do silício - tornando os circuitos menores que 10 nm. O grafeno é um candidato ideal porque os elétrons podem passar através de uma única camada de átomos de carbono como se eles não tivessem massa. Infelizmente, grafeno não é um semicondutor, assim, outros materiais devem ser incluídos em um dispositivo para permitir que o grafeno seja usado em um circuito. A data, esforços para fazer isso tiveram sucesso limitado - vazamentos atuais nos pontos de junção levando a um desempenho ruim.

p Neste novo esforço, os pesquisadores construíram um oscilador em anel - um circuito usado para avaliar os limites de desempenho de dispositivos eletrônicos digitais - com base no grafeno usando uma nova técnica (tentativas anteriores de outras equipes para construir tal dispositivo exibiram desempenho limitado). Para criar uma conexão mais forte entre o grafeno e outros componentes, a equipe cresceu o grafeno diretamente sobre eles. Assim que todas as peças estiverem no lugar, a equipe testou o dispositivo aplicando eletricidade, diminuindo lentamente a tensão. Enquanto eles faziam isso, a frequência de oscilação aumentou - passando de 350 MHz para 1,2 GHz. Essa frequência é rotina para dispositivos baseados em silício, mas marca um novo ponto alto para aqueles baseados em grafeno.

p Ao executar seu circuito, os pesquisadores notaram um recurso de seu dispositivo que era realmente melhor do que aqueles baseados em silício - o desempenho não era degradado devido a flutuações na voltagem. Eles também reconhecem que, como outros dispositivos baseados em grafeno, ainda havia muito vazamento de corrente e sua velocidade era limitada pela resistência no grafeno e no limite do substrato. Isso significa que seu oscilador de anel baseado em grafeno ainda não está pronto para o mundo real. Ainda, eles acreditam que seu trabalho mostrou que circuitos de alta frequência baseados em grafeno podem ser feitos e que trabalhos adicionais podem reduzir a resistência e levar a circuitos baseados em grafeno de frequência mais alta. p © 2013 Phys.org