El grafeno abre nuevas posibilidades en la electrónica de semiconductores

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El grafeno abre nuevas posibilidades en la electrónica de semiconductores

Un equipo de investigadores del Instituto de Tecnología de Georgia ha creado el primer semiconductor funcional del mundo a partir de grafeno. Este desarrollo podría conducir a dispositivos electrónicos avanzados y aplicaciones de computación cuántica.

El grafeno es una modificación bidimensional del carbono, que se forma en forma de una sola capa de átomo. La alta movilidad de los portadores de carga, que resulta ser la más alta entre todos los materiales conocidos, hace que este material sea extremadamente prometedor en el campo de la nanoelectrónica.



Hace dos décadas, dos científicos de raíces rusas, Andrei Geim y Konstantin Novoselov, produjeron por primera vez grafeno sobre un sustrato de silicio oxidado.

Considerados como los componentes básicos de los dispositivos electrónicos, los semiconductores son esenciales para las comunicaciones, la informática, la atención sanitaria, los sistemas militares, el transporte y una variedad de otras aplicaciones.

Los semiconductores suelen estar hechos de silicio, un material que revolucionó la industria electrónica y marcó el comienzo de la era digital. El silicio purificado se utiliza en dispositivos como chips de computadora, transistores, circuitos integrados y pantallas de cristal líquido. Su estructura atómica altamente estable significa que tiene las propiedades conductoras de un metal y también es un aislante, por lo que el silicio puede conducir y bloquear la electricidad.

Según los expertos que trabajan en este campo, cada vez está más claro que el silicio ya está más cerca de sus límites en lo que respecta a una computación más rápida y los tamaños más compactos de los dispositivos electrónicos.

En un esfuerzo por encontrar una alternativa viable al silicio, Walter de Heer, profesor de física en el Instituto de Tecnología de Georgia, dirigió un equipo de investigadores de Atlanta, Georgia y Tianjin, China, para producir un semiconductor de grafeno compatible con el procesamiento microelectrónico. técnicas.

Como el grafeno no es un semiconductor ni un metal, los científicos tuvieron que encontrar una manera de encenderlo y apagarlo para que pudiera funcionar como el silicio.

Para ello, los investigadores insertaron átomos en el grafeno que pueden hacer que la sustancia sea controlable en términos de conductividad, una técnica llamada dopaje, que ayuda a influir en la conductividad del material.
17 comentarios
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  1. 0
    Abril 28 2024 01: 39
    No lo sé, pero leí que el grafeno tiene el inconveniente de una alta fragilidad. Veamos, es posible que nuestros científicos también estén trabajando en formas alternativas de crear una nueva generación de microelectrónica.
    1. +7
      Abril 28 2024 01: 51
      El grafeno es una capa monoatómica de carbono que es un material bidimensional con una estructura cristalina hexagonal.

      Es un millón de veces más fino que un cabello humano y 200 veces más resistente que el acero. Tiene la mejor conductividad térmica y eléctrica de los materiales conocidos y, en determinadas condiciones, puede ser más ligero que el aire.

      El grafeno se utiliza en diversos campos, incluidos la electrónica, la energía, la medicina, el transporte y muchos otros.
      1. +15
        Abril 28 2024 05: 56
        Decanter es una modificación bidimensional del carbono, que se forma en forma de una sola capa de átomo.


        Una jarra es un recipiente de vidrio en el que se almacenan líquidos para beber.
        1. +2
          Abril 28 2024 10: 44
          Cita: Sevastiec
          Decanter es una modificación bidimensional del carbono, que se forma en forma de una sola capa de átomo.


          Una jarra es un recipiente de vidrio en el que se almacenan líquidos para beber.

          También puedes diluir el “punzón” en él... “para que nadie adivine”... guiñó un ojo
          1. +3
            Abril 28 2024 12: 27
            Cita: Thrifty
            No lo sé, pero leí que el grafeno tiene el inconveniente de una alta fragilidad.

            El diamante tiene una alta fragilidad con una dureza alta (muy alta).
            Y el grafeno es un material FLEXIBLE. Estos materiales no tienen ninguna fragilidad (no tiene sentido medirlos)
            Y, por cierto, se utilizará no sólo para la microelectrónica, sino también para materiales estructurales, cuando aprendan a producirlo a escala industrial.
            Un compuesto de cobre y grafeno de cinco mm de espesor equivale en resistencia a dos metros de armadura de acero.
          2. +1
            Abril 28 2024 13: 53
            Cita: sub307
            Todavía hay algo "punzón" en él. diluido..

            ¡Y esto sólo estropeará el producto! bebidas
        2. +2
          Abril 28 2024 13: 54
          Puedes sentir el impacto del fin de semana :)
          1. 0
            Abril 28 2024 15: 18
            Vaya... se siente... bebidas
      2. 0
        Abril 28 2024 12: 50
        Cita: tío Lee
        El grafeno se utiliza en diversos campos, incluidos la electrónica, la energía, la medicina, el transporte y muchos otros.

        Y resulta que no es muy caro:
        https://ochv.ru/magazin/product/grafenovyj-poroshok

        Aunque también afirman lo contrario:
        https://dzen.ru/a/YbI5hzAlPBq3to5e
    2. +10
      Abril 28 2024 07: 13
      Cita: Thrifty
      Es posible que nuestros científicos también estén trabajando en formas alternativas de crear una nueva generación de microelectrónica.
      Hace mucho que no hacen esto; terminamos todo en 2008. ¿Necesitas? llévalo listo (Fullerenos C60 и S70):
      https://neotechproduct.ru/pricelist
      ¿Lo que es? Pues estas son las nanotecnologías con las que te zumban todos los oídos, solo que no te dijeron el nombre. Solicitud:
      https://neotechproduct.ru/commercial_offer
      En la descripción solo hay frases generales. ¿Quieres detalles? Esta es la misma materia prima con la que Taiwán ahora fabrica chips de 3 nm, incluso para IA, y se la hemos estado vendiendo desde 2007 a entre 3 y 5 dólares el gramo. En términos de microelectrónica, el procesador Pentium 4 cabe en la punta de una aguja. Otras aplicaciones: agregue solo 3 gramos de caucho de automóvil a un neumático y su vida útil aumentará 7 veces (es decir, 3 gramos x $5 = $15 y conducirá 7 veces más). ¿Quieres arruinar negocios? que mal, (te van a fusilar). Por lo tanto, se utiliza únicamente con fines militares, donde sin él no sería comme il faut. Pero en realidad hay muchos campos de aplicación.
      Las instalaciones de producción (ver foto) ocupan muy poco espacio:
      https://neotechproduct.ru/company_description
      De hecho, 1-6 m8 son suficientes para XNUMX instalación. metros y produce productos como una planta completa en los EE. UU., que ocupa varias hectáreas de superficie. Entonces, no hay necesidad de bla, bla, bla, bla, bla, sobre lo que supuestamente hicieron allí. Aunque, en principio, puedo insinuar que allí están revolviendo las cosas: el grafeno es una modificación bidimensional del carbono y el fullereno es tridimensional:
      https://ru.wikipedia.org/wiki/Фуллерен
      Los chips ya no son bidimensionales, solo hay que leer titulares Videos en YouTube, ¿por qué necesitan grafeno?
      https://youtu.be/ozINtwWvHDs
      https://youtu.be/vl1AaPAM-2Q
      Vaya, son todas teorías de conspiración, no electrónica...
  2. +4
    Abril 28 2024 01: 59
    ¿Qué tiene que ver el antiguo atlón de la foto con el grafeno? Además, este mismo grafeno de repente resultó ser completamente inútil (quizás por ahora).
  3. +9
    Abril 28 2024 02: 03
    Un decantador es una modificación bidimensional del carbono... W0?????????
    ¿El decantador es el marido de la condesa?
  4. +6
    Abril 28 2024 02: 17
    ¿Está seguro el autor de que comprende al menos algo sobre lo que escribe? Lo dudo mucho. Y para Novoyoslovapuede que tenga que responder.
  5. +9
    Abril 28 2024 02: 47
    ¿En qué convirtieron VO?....
  6. +2
    Abril 28 2024 03: 40
    Los científicos han creado el primer semiconductor funcional a partir de grafeno: tiene el potencial de reemplazar al silicio

    La noticia llega un poco tarde. Escribieron sobre esto a principios de enero de este año.



    El grafeno se convierte en un semiconductor ideal

    Además, se ha vuelto más permeable a la radiación infrarroja y a la luz visible.

    Y estas son novedades para 2021 (https://nauka.tass.ru/nauka/12827349)
  7. -1
    Abril 28 2024 10: 38
    Hace dos décadas, dos científicos de raíces rusas, Andrei Geim y Konstantin Novoyoslov, produjeron por primera vez grafeno sobre un sustrato de silicio oxidado.

    ¿Por qué esta gente se fue a Occidente y no se quedó en Rusia?
    ¿Quién tiene la culpa?
  8. 0
    Abril 28 2024 18: 32
    "Nuevas funciones" y conector AM2 en la imagen :)
    Por cierto, ¿por qué sólo electrónica semiconductora? El grafeno encontrará su nicho en otros ámbitos. Por ejemplo, como sustituto del platino en las pilas de combustible.