18/10/2013 - Entwicklung neuer Grafentransistoren

Menéame

El Labor für Niedertemperaturen der Universität Salamanca arbeitet an der Entwicklung von neue Transistoren in Grafen die es ermöglichen würden, im Bereich der Telekommunikation außerordentliche Fortschritte zu erzielen. Wenn sich die schnellsten Computer heute im Bereich der Gigahertz (GHz) bewegen, kann theoretisch der Einsatz von Grafen die Tür öffnen, um ihre Geschwindigkeit zu multiplizieren und die Terrancien (THz) zu erreichen.

Diese Forschungslinie sucht daher "einen Transistor, der in Grafen hergestellt wird, der in der Lage ist, Terphenyle bei Raumtemperatur zu erkennen," erklärt er. DiCYT dem Leiter des Labors für Niedertemperaturen, Henry Díez. "Thermometer ist eine Maßeinheit an der Grenze zwischen Elektronik und Optik. Wenn wir an Computerchips denken, dann sind wir zurzeit in Gigahertz geblieben," so der Experte, "es gibt keine Mikroprozessoren in Terranzien, weil sie so hoch sind, dass sie nicht durch normale Kabel übertragen werden."

Enrique Díez, im Labor für Niedertemperaturen der Universität Salamanca

"Grafen gibt uns jedoch die Möglichkeit, ein sehr billiges Material mit idealen Eigenschaften für das Terpalz zu haben." Damit Wissenschaftler jedoch viele Probleme in Bezug auf die Wirksamkeit dieses Materials lösen können, ist die Art und Weise, wie es verarbeitet wird, von entscheidender Bedeutung. "Wir machen die Chips eins nach dem anderen und testen ihre Leistung," sagt Enrique Díez.

Grafen ist ein aus Graphit gewonnenes Material, das nur aus einer Schicht Kohlenstoffatomen besteht, außergewöhnliche Eigenschaften besitzt und in der Theorie Silizium als Grundmaterial für die gesamte Elektronikindustrie ersetzen könnte.

Die Verarbeitung dieses Materials bedeutet, dass Forscher elektrische Kontakte herstellen und ihre Eigenschaften untersuchen, um die Möglichkeiten besserer, leistungsfähigerer, billigerer und besserer Nanotransistoren zu erkennen, und dafür ist eine komplexe Ausrüstung erforderlich. Das Interesse der Wissenschaftler an der Universität Salamanca konzentriert sich jedenfalls eher auf die Analyse der Eigenschaften von Grafen als auf die Möglichkeit, Serientechnologiegeräte herzustellen, eine noch weit entfernte Option.

White Room of Nanotechnologie

Um diese Arbeit voranzubringen, wird es von entscheidender Bedeutung sein, dass der Weiße Nanotechnologieraum, der den Forschern in Kürze im neuen FuE+i-Gebäude der Universität Salamanca zur Verfügung stehen wird, ein Raum mit einer besonderen, partikelfreien Atmosphäre mit stabilen Temperatur-, Feuchtigkeits- oder Lichtbedingungen für die Verarbeitung und Charakterisierung integrierter Schaltungen oder elektronischer Geräte zur Verfügung steht. Das Wichtigste ist, dass Sie über fortschrittliche Geräte verfügen, die die Verarbeitung von Nanomaterialien ermöglichen. Bislang müssen sich die Salmantiner nach Madrid begeben, um die Halbleiterverarbeitung zu betreiben, mit der sie arbeitet.

Die wichtigsten Anwendungen der Technologie im Bereich der Tertiärtechnik sind in Bereichen wie Sicherheit und Medizin zu finden. So würde beispielsweise die Qualität von Scannern, wie sie auf Flughäfen verwendet werden, durch Geräte, die bei Raumtemperatur arbeiten, zu Bildern führen, die durch die Textilkleidung gehen. Auch im Gesundheitswesen sind die Möglichkeiten sehr groß.

Die Forscher des Labors für Niedertemperaturen arbeiten mit Grafen und bei der Herstellung von Geräten zusammen, arbeiten aber eng mit Yahya Meziani zusammen, einem anderen Wissenschaftler der Universität Salamanca, der ein spezifisches Labor für Terranzien eingerichtet hat.

Pionierlabor

Das Labor für Niedertemperaturen kann Experimente mit Temperaturen durchführen, die sehr nahe am absoluten Nullpunkt liegen, d. h. -273 Grad Celsius, nämlich 10 Millikelvin. "Einige Materialien verändern ihre Eigenschaften radikal, wenn sie bei so niedrigen Temperaturen sind," erklärt der Forscher. Außerdem werden diese Materialien 12 Tafelmagneten ausgesetzt, das sind 120 000 mal das Erdmagnetfeld. All dies dient dazu, so kleine Teilchen wie ein Milliardstel eines Millimeters zu bearbeiten und Halbleitermaterialien zu verarbeiten, die nur bei niedrigen Temperaturen arbeiten.

 Dieses Labor war ein Pionier in Europa bei der Einführung der Technik der gedrückten Rohre, die es ermöglicht, sehr teure Kühlsysteme wie flüssiges Helium durch einfache Elektrizität zu ersetzen. Jetzt will er dank des Weißen Saales an der Spitze dieser Art von Forschung bleiben.

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José Pichel Andrés/DICYT

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