Tranzistory na báze jednej nanorúrky môžu pracovať päťnásobne rýchlejšie než kremíkové tranzistory.
Už dlhšie sa vedci a technológovia snažia využiť unikátne vlastnosti uhlíkových nanorúrok na vytvorenie výkonných elektronických prvkov, ktoré pracujú rýchlejšie a majú nižšiu spotrebu ako doterajšie prvky – to by viedlo k dlhšej životnosti batérií, rýchlejšej bezdrôtovej komunikácii a efektívnejšej činnosti smartfónov, laptopov a podobných malých elektronických zariadení. Vývoj vysokovýkonných tranzistorov na báze uhlíkových rúrok, pripravených z uhlíkovej vrstvičky hrubej (či skôr tenkej) len jeden atóm – nazývanej grafén – však narážal na mnohé problémy. V dôsledku nich nedosahovali tieto inovatívne prvky parametre porovnateľné s parametrami tranzistorov na báze kremíka a arzenidu gália, používaných v počítačových čipoch a spotrebnej elektronike. Nedávno sa však materiálovým inžinierom z americkej University of Wisconsin-Madison (UW-M) podarilo po prvý raz vyvinúť také tranzistory na báze uhlíkových rúrok, ktoré svojimi vlastnosťami predstihujú špičkové kremíkové tranzistory. Inovatívne tranzistory dokážu spínať až 1,9-násobne vyššie prúdy než klasické tranzistory. Podľa meraní, vykonaných tímom vedcov zo spomenutej univerzity, tranzistory na báze jednej nanorúrky môžu pracovať päťnásobne rýchlejšie alebo s päťnásobne menšou spotrebou energie než kremíkové tranzistory v tej istej aplikácii. Tento úspech bol snom nanotechnológie v uplynulých dvadsiatich rokoch. Zhotovenie tranzistorov na báze nanorúrok, ktoré sú lepšie než kremíkové tranzistory, je veľkým míľnikom, povedal profesor Michael Arnold, jeden z vedúcich tímu na univerzite UW-M. Ultramalé rozmery nanorúrky umožňujú veľmi rýchlo meniť signál, idúci cez ne, čo môže viesť k podstatnému zvýšeniu šírky pásma bezdrôtových komunikačných zariadení. Vedci z Wisconsinu teraz pracujú na vývoji metódy na masovú výrobu inovatívnych tranzistorov.
RM
Foto Stephanie Precourtová/UW–Madison College of Engineering
