p Cientistas que usam lasers em uma instalação do Conselho de Instalações de Ciência e Tecnologia (STFC) no Reino Unido acreditam que estão um passo mais perto de encontrar um substituto para os chips de silício que são mais rápidos e usam menos energia do que atualmente. p A equipe testou o comportamento do grafeno de duas camadas para descobrir se ele poderia ou não ser usado como semicondutor. Seus resultados sugerem que ele pode substituir os transistores de silício em circuitos eletrônicos.

p O grafeno é carbono puro na forma de uma camada muito fina, folha quase transparente, 0 um átomo de espessura. É conhecido como um 'material milagroso' devido à sua notável resistência e eficiência na condução de calor e eletricidade.

p Em sua forma atual, o grafeno não é adequado para transistores, que são a base de toda a eletrônica moderna. Para um transistor ser tecnologicamente viável, ele deve ser capaz de 'desligar' de forma que apenas uma pequena corrente elétrica flua através de sua porta quando em estado de espera. O grafeno não tem um intervalo de banda, portanto, não pode ser desligado.

p A equipe de pesquisa, liderado pelo professor Philip Hofmann da Universidade Aarhus, na Dinamarca, usou um novo material - grafeno de duas camadas - no qual duas camadas de grafeno são colocadas uma sobre a outra, deixando uma pequena lacuna de banda para encorajar a transferência de energia entre as camadas.

p Usando Artemis na Central Laser Facility do STFC, que é baseado no Laboratório Rutherford Appleton em Oxfordshire, os pesquisadores dispararam pulsos de laser de bomba ultracurta na amostra de grafeno de duas camadas, impulsionando elétrons na banda de condução.

p Um segundo curto, ultravioleta extremo, O pulso de comprimento de onda então ejetou elétrons da amostra. Eles foram coletados e analisados ​​para fornecer um instantâneo das energias e do movimento dos elétrons.

p "Fizemos uma série dessas medições, variando o atraso de tempo entre a bomba de laser infravermelho e a sonda ultravioleta extrema, e os sequenciei em um filme, "disse o Dr. Cephise Cacho do STFC, um da equipe de pesquisa. "Para ver como os elétrons que se movem rapidamente se comportam, cada quadro do filme deve ser separado por apenas uma fração de bilionésimo de segundo. "

p O professor Hofmann disse, "O que mostramos com esta pesquisa é que nossa amostra se comporta como um semicondutor, e não está em curto com defeitos. "

p Pode haver imperfeições no grafeno de duas camadas, pois as camadas às vezes ficam desalinhadas.

p Os resultados desta pesquisa, em que o grafeno não apresentou defeitos, sugerem que mais esforços tecnológicos devem ser realizados para minimizar imperfeições. Feito isso, há uma chance de que o desempenho de desligamento do grafeno de dupla camada possa ser impulsionado o suficiente para desafiar os dispositivos baseados em silício.

p Os transistores de grafeno poderiam ser menores, chips eletrônicos mais rápidos do que os alcançáveis ​​com silício. Eventualmente, mais e mais transistores poderiam ser colocados em um único microchip para produzir mais rápido, processadores mais poderosos para uso em equipamentos eletrônicos.