Transistores de grafeno já são fabricados com técnica industrial

Redação do Site Inovação Tecnológica - 06/01/2009

[Imagem: HRL]

O grafeno - uma folha com um único átomo de carbono de espessura, parecida com uma tela de galinheiro - é o material mais forte que existe. E suas propriedades elétricas e eletrônicas permitiram a fabricação do transístor mais fino do mundo e do menor transístor já fabricado.

Esses transistores ultraminiaturizados, porém, estavam sendo fabricados a partir de exfoliações de grafite - as folhas de grafeno eram retiradas mecanicamente de blocos maiores de grafite. Embora úteis para demonstração dos conceitos, este processo não permite a fabricação de transistores em larga escala.

Transistores FET de grafeno

Agora, os Laboratórios HRL conseguiram fabricar pela primeira vez os primeiros transistores de efeito de campo (FET) utilizando uma tecnologia padrão na fabricação de componentes eletrônicos, conhecida como crescimento epitaxial de filmes finos.

"Este é um passo essencial rumo à fabricação de transistores de radiofreqüência de alta velocidade em escala de wafer," afirmou o cientista Jeong-sun Moon. Wafer é a pastilha de silício a partir da qual são construídos todos os circuitos integrados e microprocessadores.

O objetivo da pesquisa é utilizar as propriedades únicas do grafeno em comunicações de grande largura de banda, imageamento e sistemas de radar. Os transistores de grafeno agora construídos no método "de baixo para cima", no qual as folhas de grafeno são depositadas a partir de um vapor de carbono, funcionam no domínio das radiofreqüências, tornando-os componentes para uso em telecomunicações com um rendimento sem precedentes.

Vantagens do grafeno

"O próximo passo será continuar a otimizar a síntese do material e o processamento dos componentes para ver se nós podemos controlar as propriedades únicas do grafeno para fabricar uma nova geração de tecnologia estado-da-arte para a fabricação de sistemas de radiofreqüência em um único chip," disse Moon.

Nesse próximo passo, os cientistas esperam construir transistores de grafeno em wafers de 100 mm. A seguir, a produção deverá ser ampliada para wafers de 200 mm.

Grafeno é uma camada única de átomos de carbono densamente agrupados em uma estrutura cristalina parecida com uma tela de galinheiro em escala atômica. As vantagens dessa configuração cristalina é a sua alta capacidade de condução de corrente elétrica, excelente condutividade termal e baixa tensão de operação.