Weltweit dünnste Transistor ist zwei - Drittel abgeschlossen

Die Hightech-Geräte des Silicon Valley hängen kleine, harte Silizium-Chips. Doch in eine imaginierte Zukunft in die Wände, Fenster und Kleidung agieren als Computergeräte, die Hardware-Komponenten müssten weich und flexibel sein. Eine Forschergruppe hat einen ersten Schritt dahin, dass flexible Zukunft ergriffen Kombination von Dirigent und Isolator in der dünnsten Blech möglich? nur ein Atom dick.

"Diese Arbeit zeigt, dass es möglich ist, diese beiden Materialien zusammenzubringen. Was wir glauben, das die Türen, um öffnet die Fähigkeit, diese atomar dünnen Elektronik oder komplizierter Stapeln Elektronik zu schaffen ", sagte Mark Levendorf, ein Student, der an neuem Material gearbeitet. Levendorf Studien Nanotech Chemie an der Cornell University.

"Es ist in den frühen Phasen", fügte er hinzu. "Es ist ein Schritt in die richtige Richtung Miniaturisierung Dinge."

Transistoren – die Bausteine aller modernen Digital-Computer-erfordern ein Dirigent, Isolator und Halbleiter. Immer zwei der drei in das Universum dünnsten Blech ist eine bedeutende Leistung, sagte Chagaan Baatar, Manager des Programms nanoskaligen Elektronik von der Office of Naval Research, in Arlington, Virginia [zehn Computer diese Änderung der Welt]

"Dies ist das erste Mal ist es Forschern gelungen Patchen zusammen zwei unterschiedliche Materialien mit stark unterschiedlichen elektronischen Eigenschaften in einem zweidimensionalen (2D) Blatt", sagte er in einer e-Mail an InnovationNewsDaily.

Für den Dirigenten nutzt das neue Material Graphen, ein ein-Atom-Dicke Blatt des Kohlenstoffs, die Elektronen schneller als jede andere chemische bei Raumtemperatur trägt. Da Graphen flexibel ist und viel schneller als Silizium arbeitet, denken viele Forscher, dass es eine wichtige Ergänzung zum Silizium in der Zukunft sein wird. Da es transparent ist, kann es auch gehen, in Touch-Screens. Labors auf der ganzen Welt studieren wie Graphen in elektronischen Geräten umzusetzen.

Levendorf und seine Kollegen entwickelten eine Technik zur Steuerung genau wo sie legen die Graphen und ihre Isolator, Bornitrid. Mit ihren speziell gemusterte Graphen und Bornitrid schufen sie 1 Zentimeter bis 1 Zoll langen Stück des Materials durch die Ströme laufen konnten. Die strenge Kontrolle von wo sie den Graphen und die Bornitrid angeordnet meinte, sie könnten Gleichströme in keiner Weise, was sie wollte, die wichtig für den Aufbau von Schaltungen ist, Levendorf.

Sie aufgebaut ihr Blatt durch eine Technik, die jetzt, in der Industrie verwendet wird, so sollte es leicht zu größeren Stücke des Graphen-Bor-Nitrid Materials zu schaffen, sagte Levendorf.

"Das ist eine andere Sache sind wir ziemlich aufgeregt", sagte er InnovationNewsDaily. Cornell Lab war wegen seiner Ausrüstung auf 1 Zoll Stück limitiert, aber anderen Labors haben die Ausrüstung, um größere Stücke, sagte er.

Dennoch, es kann ein Jahrzehnt oder länger bevor Graphen-Transistoren in Volksrepublik Laptops auftauchen, sagte Bator. Die große Hürde zum Erstellen von Graphen-basierten Computern ist, dass es unmöglich ist, den Stromfluss durch Graphen zu stoppen. Dass Mittel Forscher Transistoren erstellen können, die aktivieren und deaktivieren, was erforderlich wäre, die Logik Fragen, dass Silizium einrichten, mit denen digitale Geräte zu betreiben.

"Die Herausforderung ist gewaltig", sagte Bator. Aber nicht unmöglich: "Sofern Sie einige grundlegenden Gesetze der Natur verletzt, ich würde sagen nichts ist unmöglich in der Wissenschaft," sagte er, "vor allem, wenn es um ein Material so einzigartig wie Graphen geht."

Einen Halbleiter zu Graphen hinzufügen würde helfen. Levendorf und seine Kollegen arbeiten auf ihr Material Molybdän-Disulfid hinzufügen.

Sie veröffentlichte ihre Arbeit auf ihre Graphen-Bor-Nitrid-Blatt heute (29. August) in der Zeitschrift Nature.

Diese Geschichte wurde von InnovationNewsDaily, eine Schwester Website bereitgestellt, um LiveScience. InnovationNewsDaily Personalverfasser Francie Diep Twitter @franciediep verfolgt werden können. Folgen Sie InnovationNewsDaily auf Twitter @News_Innovation oder auf Facebook.