10/06/2011

AGORA É A VEZ DO GRAFENO




Com os avanços das aplicações deste material,os computadores atuais serão em curto prazo totalmente obsoletos.
O interessante é que quanto maior velocidade de destes circuitos em termo de frequência,menor
a escala aplicada em sua fabricação.Com o grafeno pode chegar a fabricar circuitos em  escala atômica!
Como estes circuitos serão cada vez menores,a manutenção vai sofrer uma nova transformação no que diz respeito a ferramentas e equipamentos,que terão que ser mais precisos e mais rápidos.(Gilmarkys)


Redação do Site Inovação Tecnológica - 10/06/2011

Cientistas da IBM apresentaram o primeiro circuito integrado feito com componentes de grafeno.

Embora muito simples, a demonstração é um passo importante na transição do grafeno da categoria de material promissor para material útil.

Chip de grafeno

Em 2009, um grupo do MIT havia construído um chip de grafeno, bastante rudimentar, mas mostrando que seria possível utilizar as folhas de carbono com apenas um átomo de espessura em conjunto com componentes da eletrônica tradicional.

Em 2010, um outro grupo da própria IBM construiu um transístor de grafeno que bateu o recorde mundial de velocidade, operando a 300 GHz.

Agora, Phaedon Avouris e seus colegas construíram um circuito integrado de verdade, usando equipamentos industriais e componentes de grafeno.

O circuito consiste de um único transístor de grafeno com um par de indutores integrados em uma pastilha de carbeto de silício (SiC).

Pensando diferente

O maior avanço desse pequeno circuito está no desenvolvimento de uma técnica para fixar o grafeno no silício, já que vinha sendo difícil convencê-lo a aderir nos metais ou nos óxidos usados pela indústria eletrônica.

Avouris e seus colegas tiveram uma ideia genial: em vez de fabricar o grafeno e depois fixá-lo sobre o silício, eles pegaram o carbeto de silício, que é formado de silício e carbono, e retiraram o silício da camada superficial, deixando apenas os átomos de carbono, que formaram o grafeno.

A litografia fez o resto, desenhando o transístor no grafeno que já nasceu fixado no silício.

Os indutores - ou bobinas - foram construídos de alumínio diretamente sobre a pastilha. Uma camada de 120 nanômetros de dióxido de silício, depositado por evaporação, isola as voltas das bobinas do restante do circuito.

O circuito funciona como um misturador de frequências, operando a 10 GHz. Misturadores de frequência são utilizados em sistema de comunicação por rádio como, por exemplo, nas redes de comunicações sem fios.

O próximo passo da pesquisa será otimizar o transístor, para que ele opere em velocidades mais altas, e projetar circuitos mais complexos.

É grande a expectativa na indústria para a construção de circuitos híbridos, incluindo componentes feitos com os semicondutores tradicionais e componentes feitos com grafeno.




Nanoguia
Em 2010, uma equipe da Universidade da Califórnia, nos Estados Unidos, construiu otransístor de grafeno mais rápido do mundo.
Para isso, eles desenvolveram um novo processo de fabricação que usa um nanofio como guia para o alinhamento das "pernas" do transístor.
Agora eles demonstraram que o processo é escalável, ou seja, pode ser ampliado para a fabricação em série desses transistores de grafeno, abrindo uma porta importante para que eles possam sair dos laboratórios e se encaminhar para as fábricas.
Transístor de 50 GHz
A equipe usou uma abordagem na qual os nanofios são posicionados sobre uma grande área de grafenocriada por deposição de vapor, em vez dos flocos de grafeno descascados de uma superfície de carbono.
Isso permitiu usar uma pastilha de vidro como substrato para os transistores, produzindo em série transistores que operam com frequências de corte de 50 GHz.
Os transistores de grafeno de mais alta velocidade vêm sendo fabricados em silicone ou em substratos de silício, que apresentam "vazamentos" de carga elétrica, derrubando suas velocidades reais.
Rádio com transístor de grafeno
Para demonstrar a viabilidade da técnica de fabricação, os pesquisadores usaram esses transistores de grafeno para construir de circuitos de rádio que operaram em velocidade de até 10 GHz, uma melhoria astronômica em relação aos circuitos anteriores desse tipo, que operam na faixa dos 20 MHz.
A pesquisa abre um caminho real para a fabricação escalável de alta velocidade dos transistores de grafeno e de circuitos funcionais baseados neles.
É digna de nota também a demonstração de um transístor de grafeno com frequência de corte prática (extrínseca) acima dos 50 GHz.
Esses circuitos de radiofrequência de alta velocidade poderão ser usados em uma ampla variedade de dispositivos, incluindo rádios, computadores e telefones celulares.
A tecnologia também poderá ser utilizada em comunicações sem fios, imageamento e radar.




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