IBM verbetert grafeen transistor

28 januari 2010
Onderzoekers van IBM hebben een verbeterde transistor gemaakt op basis van grafeen. Dit materiaal, een regelmatige laag koolstof van één atoom dik, kan op termijn een alternatief vormen voor silicium.

Twee jaar geleden werd de eerste schakeling uit grafeen gemaakt in de laboratoria van IBM. Ten opzichte van 'echte' halfgeleidercircuits presteerde die eerste grafeen transistor niet bijster goed. Koolstof heeft heel andere eigenschappen dan silicium en het blijkt erg ingewikkeld te zijn om er een schakeling van te maken.

Voornaamste probleem is de zogeheten 'bandgap', de grootheid die bepaalt of een materiaal een geleider, een isolator of een halfgeleider is. Grafeen gedraagt zich normaliter als een geleider. Bij IBM is nu een andere aanpak gevolgd, door gebruik te maken van twee lagen grafeen op elkaar. Met zo'n constructie is een transistor te maken die een redelijk schakelgedrag vertoont. Er wordt een polymeer gebruikt om de stuurelektrode van de transistor, de gate, te isoleren van de rest van het circuit.

"In dit geval betekent 'redelijk schakelgedrag' dat de stroom in geopende toestand ongeveer 100 keer zo groot is als wanneer de transistor gesloten is. Die waarde hebben we gemeten bij kamertemperatuur. Wordt het onderdeel sterk gekoeld, dan kunnen we een verhouding van 2000 op 1 bereiken. Dat is nog niet ideaal. Bij gewone transistoren ligt de verhouding stukken hoger, maar we zijn op de goede weg", zegt IBM Fellow Phaedon Avouris. Hij is de leider van de projectgroep die op koolstof gebaseerde schakelingen ontwerpt.

 

Lees meer over
Reactie toevoegen
De inhoud van dit veld is privé en zal niet openbaar worden gemaakt.