Přelom po 20 letech: tranzistory z uhlíkových nanotrubic překonávají křemík | E15.cz

Přelom po 20 letech: tranzistory z uhlíkových nanotrubic překonávají křemík

Přelom po 20 letech: tranzistory z uhlíkových nanotrubic překonávají křemík
3. září 2016 • 15:05
První tranzistory z uhlíkových vláken jsou lepší než tranzistory z křemíku. Velký milník znamená další posun k výkonnější a úspornější elektronice, problém je ovšem v přechodu na masovou výrobu.

Uhlíkové nanotrubice, které jsou více méně jen srolovaný grafen, mají už řadu použití, asi nejznámější je v rámci materiálů pro části kol nebo automobilů, kde lze využít vlastností jako je nízká hmotnost a vysoká pevnost.

Použití je ale mnohem širší – u solárních článků, v bateriích, u optických zařízení a také elektronice. Vědcům z univerzity Madison ve státě Wisconsin (UW–Madison) se právě v této oblasti podařil velký milník, který opět posune možnost použití uhlíkových nanotrubic v elektronice o něco blíže.

Souboj s ostříleným křemíkem

Už poměrně dlouho se uvažuje o uhlíkových nanotrubicích jako budoucím materiálu, který by mohl v čipech nahradit křemík. Roky ale ubíhají a stále tu máme čipy založené hlavně na křemíku, kterým postupně dochází dech se zmenšováním hlavního prvku – tranzistoru pod hranici deseti nanometrů.

Srolovaný Grafen je uhlíková nanotrubiceSrolovaný Grafen je uhlíková nanotrubiceAutor: wikipedia
Srolovaný Grafen je uhlíková nanotrubice

I když se již dříve podařilo vyrobit jednotlivé tranzistory z uhlíkových nanotrubic, při jejich vyšším počtu už docházelo k problémům a horším parametrům, než nabízí křemík.

Zmíněným inženýrům se ale podařilo celý proces optimalizovat a vyrobit matici tvořenou tranzistory z uhlíkových nanotrubic s hustotou 47 nanotrubic na mikrometr.

Detail s umístěním uhlíkových nanotrubic na substrátu oxidu křemičitéhoDetail s umístěním uhlíkových nanotrubic na substrátu oxidu křemičitéhoAutor: repro živě
Detail s umístěním uhlíkových nanotrubic na substrátu oxidu křemičitého

Tato vlastnost je velmi důležitá pro zvýšení rychlosti obvodů v čipech a tím pádem zvýšení celkové efektivity v poměru výkonu, spotřeby a pochopitelně i vyzařovaného tepla. Pokud jde o srovnání se stávajícími křemíkovými tranzistory, vyrobené vzorky z uhlíkových nanotrubic zvládnou už v této fázi 1,9x vyšší proud.

První použití lze očekávat u bezdrátových čipů

Nasazení tranzistorů z uhlíkových nanotrubic by ovlivnilo různé druhy čipů, ale dle tvůrců lze nejbližší použití očekávat především u bezdrátových čipů, které jsou určené pro komunikaci a přenos dat.

 

businessinfo.cz

  • Stát shromažďuje příliš mnoho dat, hrozí zneužití, varují poplatníci před kontrolním hlášením
  • Česká firma vyvinula unikátní metodu pomáhající rozkládat plasty, uplatnění najde v Číně
  • Na solárním boomu v Česku vyrostlo množství firem. Teď hledají příležitost v zahraničí
  • Chile: Exportéry láká trh s otevřenou náručí