Student World

Grafen by mohl představovat další variantu elektroniky založené na uhlíku. Tranzistory z grafenu by také na rozdíl od konkurenčních technologií mohly fungovat za pokojové teploty a nevyžadovat náročné chlazení.

Grafen je de facto obyčejný grafit, respektive jeho ultratenká vrstva; nejde o žádnou „exotickou“ modifikaci uhlíku, jako jsou například fullereny. Pokud vrstvy grafenu poskládáme na sebe, přemění se v grafit, jinými úpravami (stočením) z něj jdou připravit nanotrubičky.
Vědci z univerzity v britském Manchesteru pod vedení Andre Geima zkonstruovali tranzistor, jehož základem je „páska“ grafenu široká 10 nm a o tloušťce pouhých 0,1 nm. Jedná se o elektricky vodivou monoatomární vrstvu. Atomy uhlíku jsou uspořádány do podoby šestiúhelníků a destička je lehce zvlněná. To na jednu stranu lehce zvětšuje rozměry nového tranzistoru, na druhé straně ale strukturu stabilizuje (čistě „2D krystaly“ jsou obvykle nestabilní). I tak je ale grafenový tranzistor až 4krát menší než nejmenší současný křemíkový.
Grafen byl objeven v roce 2004 a téhož roku se objevil i první grafenový tranzistor; potýkal se ale s celou řadou problémů. Elektrony se v něm pohybovaly příliš snadno, „přeskakovaly“, takže byl problém s přepínámím mezi logickými hodnotami. Nynější podoba by tento problém měla mít vyřešen. Dobrá vodivost grafenu by měla umožnit rychlý přenos informace a také sníží energetickou náročnost elektroniky založené na uhlíku. Grafenové tranzistory by také mělo jít relativně snadno a levně vyrábět – litografií obdobnou té, která se používá při výrobě tranzistorů založených na křemíku.

Zdroj: New Scientist,
http://www.newscientisttech.com/article/dn11276-atomthick-carbon-transistor-could-succeed-silicon.html

Poznámka: Grafen má za pokojové teploty i řadu jiných zajímavých vlastností, například byl u něj pozorován kvantový Hallův jev (http://www.osel.cz/index.php?clanek=2460).

autor Pavel Houser