Elektronika.lt
 2024 m. lapkričio 23 d. Projektas | Reklama | Žinokite | Klausimai | Prisidėkite | Atsiliepimai | Kontaktai
Paieška portale
EN Facebook RSS

 Kas naujo  Katalogas  Parduotuvės  Forumas  Tinklaraščiai
 Pirmas puslapisSąrašas
 NaujienosSąrašas
 StraipsniaiSąrašas
 - Elektronika, technika
 - Kompiuterija
 - Telekomunikacijos
 - Įvykiai, visuomenė
 - Pažintiniai, įdomybės
 Vaizdo siužetaiSąrašas
 Nuolaidos, akcijosSąrašas
 Produktų apžvalgosSąrašas
 Naudingi patarimaiSąrašas
 Vykdomi projektaiSąrašas
 Schemų archyvasSąrašas
 Teorija, žinynaiSąrašas
 Nuorodų katalogai
 Įvairūs siuntiniai
 Bendravimas
 Skelbimai ir pasiūlymai
 Elektronikos remontas
 Robotų kūrėjų klubas
 RTN žurnalo archyvas






 Verta paskaityti
Lapkričio 23 d. 11:37
Išmani vaikystė: ekspertė apžvelgia, kokius įgūdžius ugdo programavimas, robotika ir dirbtinio intelekto naudojimas
Lapkričio 22 d. 17:37
Svečiai gali „pavaišinti“ virusais: kodėl namuose būtinas „Šlepečių Wi-Fi“?
Lapkričio 22 d. 14:36
Didelei daliai vyresnių žmonių skaitmeninės paslaugos – sunkiai prieinamos
Lapkričio 22 d. 11:21
Medžiodami nuolaidas išlikite budrūs: ekspertas pataria, kaip netapti sukčių auka perkant internetu
Lapkričio 22 d. 08:16
Failų bendrinimo technologijos: kaip jos prisitaiko prie augančių šiuolaikinio žmogaus poreikių?
Lapkričio 21 d. 20:39
Asfaltas klojamas, o ryšys stringa: kodėl infrastruktūros spragos stabdo skaitmeninę pažangą Lietuvoje?
Lapkričio 21 d. 18:37
Norite kalbėti vokiškai, itališkai ar kiniškai? „Microsoft Teams“ atnaujinimas pavers jus poliglotu
Lapkričio 21 d. 16:45
5 tendencijos 2025-iesiems: žmonės ieško pusiausvyros tarp technologijų ir realybės, vis labiau vertina autentiškumą
Lapkričio 21 d. 14:24
NKSC įspėja apie dažniausias Juodojo penktadienio apgavystes
Lapkričio 21 d. 12:29
Palygino IT ir automobilių gigantus: į akis krenta sudėtinga problema
FS25 Tractors
Farming Simulator 25 Mods, FS25 Maps, FS25 Trucks
ETS2 Mods
ETS2 Trucks, ETS2 Bus, Euro Truck Simulator 2 Mods
FS22 Tractors
Farming Simulator 22 Mods, FS22 Maps, FS25 Mods
VAT calculator
VAT number check, What is VAT, How much is VAT
LEGO
Mänguköök, mudelautod, nukuvanker
Thermal monocular
Thermal vision camera,
Night vision ar scope,
Night vision spotting scope
FS25 Mods
FS25 Harvesters, FS25 Tractors Mods, FS25 Maps Mods
Dantų protezavimas
All on 4 implantai,
Endodontija mikroskopu,
Dantų implantacija
FS25 Mods
FS25 Maps, FS25 Cheats, FS25 Install Mods
GTA 6 Weapons
GTA 6 Characters, GTA 6 Map, GTA 6 Vehicles
FS25 Mods
Farming Simulator 25 Mods,
FS25 Maps
Reklama
 Straipsniai » Elektronika, technika Dalintis | Spausdinti

Grafenas pakeis silicį

Publikuota: 2011-01-20 07:38
Tematika: Elektronika, technika
Skirta: Pradedantiems
Aut. teisės: ©MokslasPlius.lt
Inf. šaltinis: MokslasPlius.lt

Kai silicio pagrindu veikiančių įrenginių gamyba artėja prie fizikinės ribos, daugelis mokslininkų mano, kad grafenas gali tapti naująja medžiaga, kuri leis puslaidininkių pramonei tęsti savo žygį link mažesnių ir greitesnių įrenginių. Šis puslaidininkių pramonės progresas yra nusakomas visiems gerai žinomu Mūro dėsniu.

 Rodyti komentarus (2)
Įvertinimas:  1 2 3 4 5 

Kai silicio pagrindu veikiančių įrenginių gamyba artėja prie fizikinės ribos, daugelis mokslininkų mano, kad grafenas gali tapti naująja medžiaga, kuri leis puslaidininkių pramonei tęsti savo žygį link mažesnių ir greitesnių įrenginių. Šis puslaidininkių pramonės progresas yra nusakomas visiems gerai žinomu Mūro dėsniu. Grafenas, manoma, atvers kelią naujos kartos įrenginiams, kuriuose bus išnaudojamos visos jo unikalios savybės. Nors grafenas matyt niekada nepakeis silicio kasdieniniuose elektroniniuose prietaisuose, tačiau jis gali būti pradėtas naudoti didelio našumo įrenginiuose.

Elektronikai reikalinga nauja medžiaga, nes silicis nebegali daugiau būti „mažinamas“. Manoma, kad po dešimties metų daugiau nebebus fizinių galimybių mažinti silicį naudojančių įrenginių dydį. Tai reiškia, kad reikės arba keisti patį įrenginių tipą, arba naudojamą medžiagą.

Fizika yra tokia, kad mažinant įrenginių dydį didėja silicio varža. Tai sukuria daugiau šilumos, kuri nebegali būti lengvai išsklaidoma, ir sunaudojamas didesnis energijos kiekis. Grafenas nepasižymi tokiais apribojimais. Grafene elektronų mobilumas yra užtikrinamas daugiau kaip šimtą kartų geriau, nei tai daro silicis.

Nuo 2001 metų Džordžijos Technologijos institutas (Georgia Institute of Technology) tapo pasauliniu lyderiu kuriant epitaksinį grafeną, t. y. kurį galima auginti ant didelių plokščių ir atkurti pagal šabloną vėlesniam panaudojimui elektronikoje. Neseniai instituto mokslininkai atspausdino straipsnį „Nature Nanotechnology“ žurnale, kuriame aprašė savo pasiekimą. Jie patalpino dešimt tūkstančių tranzistorių 0,24 kvadratinių centimetrų plote. Tai iki šiol didžiausias pasiekimas grafeną naudojančiuose prietaisuose. Vykdant eksperimentą, jiems teko pasinaudoti nauja technologija, kuri leido išauginti sudėtingas grafeno struktūras ant silicio karbido plokštelių. Būtent ši technologija ir buvo sprendimas vienai svarbiausių problemų, su kuria iki šiol susidurdavo grafenu paremta elektronika.

Grafenas pakeis silicį

„Tai didelis žingsnis elektroninių prietaisų gamybos link, – pasakė Džordžijos Technologijos instituto Fizikos mokyklos profesorius Voltas de Heras (Walt de Heer), vienas pirmųjų, kurie vystė ir naudojo grafeną aukštų technologijų elektronikoje. – Tai kitas mūsų žingsnis, rodantis, kad mūsų panaudota technologija yra teisinga – kai epitaksinis grafenas auginamas ant silicio karbido. Tikriausiai ši technologija ir bus pritaikyta grafeno elektronikos gamyboje.“

De Herui grafeno tyrimas prasidėjo nuo anglies nanovamzdelių, plonų cilindrinių darinių, kurie atrodė esantys iš stebuklų pasaulio, kai pirmą kartą buvo atrasti 1991 metais. De Heras buvo vienas pirmųjų, kuris susižavėjo unikaliomis nanovamzdelių savybėmis. Ypatingas anglies atomų išsidėstymas medžiagoje leido mokslininkams tikėtis, kad ši medžiaga bus bazė naujos kartos elektronikos prietaisams. Tačiau bandymai panaudoti nanovamzdelius tūrinėse medžiagose nebuvo sėkmingi. De Heras anksti suprato, kad grafeno savybes lemia būtent gardelė, kuriama anglies atomų. Todėl ir kilo idėja gardelę auginti ant plokščio paviršiaus bei panaudoti tas pačias gamybos technologijas, kurios pasiteisino mikroelektronikoje, turint tikslą kurti elektronikos įrenginius tokiais pačiais metodais.

Kaitindami silicio karbidą (plačiai naudojamą medžiagą elektronikoje), de Heras su kolegomis pašalino silicio atomus iš paviršiaus, palikdami tik anglies gardelę plonuose grafeno sluoksniuose. Grafeno sluoksniai buvo pakankamai dideli, kad būtų galima gaminti elektroninius įrenginius. Šie darbai tapo baze patentui, užregistruotam 2003 metais. Grupės tyrimais susidomėjo ir finansiškai rėmė kompanija „Intel“.

Nuo to laiko de Heras atspausdino tuziną straipsnių. Kitos tyrėjų grupės irgi pradėjo nagrinėti grafeną. Nors mokslininkai vis dar kaupia žinias apie epitaksinį grafeną, kompanijos, tokios kaip IBM, pradėjo savo epitaksinio grafeno tyrimų programas.

Vyksta labai intensyvios lenktynės ieškant komercinių grafeno pritaikymo galimybių. Didelės pastangos su labai gerais finansavimais dedamos JAV, Europoje, Japonijoje ir Singapūre. Po to kai mokslininkų grupė iš Jungtinės Karalystės gavo Nobelio premiją, naujienų skaičius apie grafeno tyrimus sparčiai išaugo.

„Mūsų epitaksinis grafenas yra dabar naudojamas visame pasaulyje daugelyje mokslinių laboratorijų, – pasakė de Heras. – Turbūt, esame stadijoje, kurioje buvo silicis 1950-taisiais metais. Tai pradžia kažko, kas išaugs į labai didelį ir svarbų.“

„Praktiškai sukūrėme visą schemą, kaip gaminti elektroniką iš grafeno, – pasakė de Heras. – Nustatėme pagrindines žaidimo taisykles, kaip, mūsų nuomone, tai veiks, ir turime svarbiausius patentus savo rankose.“

Nors grafenas ir gali būti auginamas bei gaminamas panaudojant panašias technologijas kaip tai daroma su siliciu, bet jis nėra lengvai suderinamas su siliciu. Tai reiškia, kad kompanijos, planuojančios jį naudoti, turi statyti naujas gamybos linijas ir tai bus didžiulės investicijos. Pramonė pereis į naują grafeno pasaulį. Šią naują pramoninę revoliuciją galima būtų palyginti su aviacijos atsiradimo aušra, kai garo laivai ir traukiniai vaidino svarbiausią vaidmenį žmonių pervežime. Buvo aišku, kad aviacija pakeis laivus ir traukinius pasiūlydama aukščiausios klasės keleivių aptarnavimą. Nors kelionės lėktuvais ir daugiau kainavo, keleiviai buvo pasiryžę mokėti daugiau už didesnį greitį.

„Kurį laiką stebėsime abiejų technologijų egzistavimą vienu metu, – prognozavo de Heras. – Per ateinančius dešimt metų, tikriausiai pamatysime tikrus komercinius prietaisus, padarytus grafeno pagrindu.“

De Heras mano, kad silicis, žinoma, niekur nedings. Jis bus naudojamas pigiuose produktuose, tokiuose kaip „iPod“ tipo grotuvai, personaliniai kompiuteriai ir panašiai. Grafenas bus naudojamas vykdant tokias užduotis, kurios, priešingu atveju, nebūtų atliktos.


MokslasPlius.lt



Draudžiama platinti, skelbti, kopijuoti
informaciją su nurodyta autoriaus teisių žyma be redakcijos sutikimo.

Global electronic components distributor – Allicdata Electronics

Electronic component supply – „Eurodis Electronics“

LOKMITA – įvairi matavimo, testavimo, analizės ir litavimo produkcija

Full feature custom PCB prototype service

GENERAL FINANCING BANKAS

Mokslo festivalis „Erdvėlaivis Žemė

LTV.LT - lietuviškų tinklalapių vitrina

„Konstanta 42“

Technologijos.lt

Buitinė technika ir elektronika internetu žemos kainos – Zuza.lt

www.esaugumas.lt – apsaugok savo kompiuterį!

PriedaiMobiliems.lt – telefonų priedai ir aksesuarai

Draugiškas internetas


Reklama
‡ 1999–2024 © Elektronika.lt | Autoriaus teisės | Privatumo politika | Atsakomybės ribojimas | Reklama | Turinys | Kontaktai LTV.LT - lietuviškų tinklalapių vitrina Valid XHTML 1.0!
Script hook v, Openiv, Menyoo
gta5mod.net
FS25 Mods, FS25 Tractors, FS25 Maps
fs25mods.lt
Optical filters, UV optics, electro optical crystals
www.eksmaoptics.com
Reklamos paslaugos
SEO sprendimai

www.addad.lt
Elektroninių parduotuvių optimizavimas „Google“ paieškos sistemai
www.seospiders.lt
FS22 mods, Farming simulator 22 mods,
FS22 maps

fs22.com
Reklama


Reklama