Os pesquisadores contornam o problema de gap ruim com grafeno usando resistência diferencial negativa
p Características de resistência diferencial negativa observada experimentalmente em dispositivos de grafeno. (a) SEM de vista superior SEM de um dispositivo de grafeno de porta dupla típico. A cor dourada é a fonte / drenagem, a cor rosa é o portão superior e a cor azul por baixo é o floco de grafeno. A porta e o canal de grafeno são separados por uma pilha de óxido de AlOx e HfO2 de duas camadas. A barra de escala é 1μm. (b) As características de transferência do dispositivo BLG sob diferentes voltagens de back-gate. O aumento da resistência em grande tensão back-gate indicou a abertura do gap por um campo elétrico perpendicular. A inserção mostra a mudança do ponto de Dirac conforme a tensão da porta traseira muda. Crédito:arXiv:1308.2931 [cond-mat.mes-hall]
p (Phys.org) —Uma equipe de pesquisadores da Universidade da Califórnia descobriu uma maneira de usar o grafeno em um transistor sem sacrificar a velocidade. Em um papel, eles carregaram para o servidor de pré-impressão
arXiv , a equipe descreve como eles tiraram proveito de uma propriedade do grafeno conhecida como resistência diferencial negativa para coaxiar propriedades semelhantes a transistores a partir do grafeno, sem fazer com que ele se comporte como um semicondutor. p Como quase todo mundo sabe, usar o silício como base para a construção de transistores é chegar à sua conclusão lógica - a física básica dita que os transistores baseados nele só podem ser feitos de tamanho pequeno. Assim, esforços estão em andamento há vários anos para encontrar um material de reposição. Um dos principais candidatos, claro, é grafeno - tem uma variedade de propriedades que o tornariam ideal, a melhor delas é a incrível velocidade com que os elétrons podem se mover através dela. Infelizmente, o grafeno não é um material semicondutor - não tem lacuna ruim. Isso o torna inútil como material para uso em um transistor, que por sua própria natureza deve ter um componente que liga e desliga. O grafeno fica ligado o tempo todo.
p Os pesquisadores passaram muito tempo, dinheiro e esforço tentando forçar o grafeno a se comportar como um semicondutor, mas a maioria dos esforços falhou completamente, ou resultou em uma desaceleração do movimento dos elétrons - derrotando todo o sentido de usar grahene no primeiro agora. Agora, Contudo, parece que a equipe da UC encontrou uma maneira de usar o grafeno em um transistor, sem forçá-lo a ter um gap.
p Os pesquisadores tiraram proveito de uma propriedade do grafeno conhecida como resistência diferencial negativa - isso ocorre quando uma carga é aplicada sob certas condições a um material e o nível geral de voltagem do circuito é reduzido. Assim, em vez de mudar a forma como o grafeno se comporta, a equipe encontrou uma maneira de usar outra de suas propriedades. Eles usaram a queda de tensão como uma porta lógica, que obviamente é um dos componentes básicos de um transistor.
p A equipe ainda não construiu um transistor de verdade, mas expresse otimismo de que isso pode ser feito. Se eles tiverem sucesso, pode significar a criação de transistores que operam na faixa de 400 GHz - ordens de magnitude mais rápidas do que a tecnologia baseada em silício de hoje, embora não apareçam em produtos de consumo por pelo menos dez anos devido à necessidade de mudar completamente os processos de produção. p © 2013 Phys.org