Transistor de grafeno supera seus rivais de silício

Redação do Site Inovação Tecnológica - 05/02/2010

Pesquisadores da IBM fabricaram transistores de efeito de campo formados por uma camada única de grafeno - em azul, entre os eletrodos - depositada sobre um substrato de silício.
[Imagem: Science]

Cientistas do Centro de Nanotecnologia da IBM, em Zurique, fabricaram transistores com folhas de grafeno capazes de ligar e desligar os sinais eletrônicos mais rapidamente do que os transistores de silício convencionais.

O grafeno, a folha mais fina que existe, composta por uma única camada de átomos de carbono dispostos no formato de uma tela de galinheiro, foi recentemente estabelecido como um novo padrão de referência da eletrônica.

Além de ser o material mais forte que existe, o grafeno transmite eletricidade até 100 vezes mais rápido do que qualquer outro material conhecido.

Transistores de carbono

Os transistores de grafeno, ainda em estágio inicial de desenvolvimento, poderão ser úteis em comunicações digitais, que exigem um chaveamento muito rápido para acompanhar o fluxo de dados transmitidos.

Em um transistor, uma pequena corrente elétrica é usada para controlar uma porta por onde flui uma corrente muito maior. Esse componente pode ser utilizado tanto como uma chave, para ligar e desligar essa corrente, como um amplificador.

Sendo o grafeno o material eletrônico mais fino disponível, e com propriedades que permitem que as cargas elétricas fluam com muita facilidade, ele foi prontamente visto como um candidato natural para a construção de transistores com frequências de operação muito altas.

Frequência de operação

Yu-Ming Lin e seus colegas fizeram exatamente isto, fabricando transistores de efeito de campo formados por uma camada única de grafeno depositada sobre um substrato de silício.

Os transistores de grafeno alcançaram uma frequência de operação de 100 gigahertz para uma porta com comprimento de 240 nanômetros, superando largamente o recorde anterior, alcançado pelo mesmo grupo, que era de 26 gigahertz.

O desempenho de alta frequência desses transistores de grafeno supera os transistores de silício mais avançados que existem, para o mesmo tamanho de porta.

Potencial revolucionário

Ninguém mais duvida do potencial do grafeno para revolucionar a eletrônica. Basta ver que esse material já foi utilizado para demonstrar os melhores transistores já fabricados, aí incluídos o menor, o o mais fino e agora o mais rápido. Recentemente, uma equipe do MIT desenvolveu um chip completo baseado no grafeno.

Contudo, ainda há desafios para que o silício possa ser finalmente substituído por estes transistores de carbono. Entre eles está o fato de ser extremamente complicado fabricar e manipular folhas com apenas um átomo de espessura.

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