【石墨烯在現實世界的邏輯】
新的石墨烯邏輯器件蜱大量的盒子
在意大利和美國的研究人員已創造了第一個集成的石墨烯的邏輯門,在空氣中,並在室溫下工作。
這項工作表示石墨烯為基礎的邏輯的發展的一個重要里程碑,說這個小組。
這些器件還第一個石墨烯邏輯門操作電壓匹配的輸入和輸出的數字信號,在科莫領隊羅馬米蘭理工Sordan解釋。
這樣的操作是主要的先決條件,實際使用的這種類型的柵極。
此外,我們的門上集成了一個類型的石墨烯,可以很容易地大面積種植,這種碳基電子器件的大規模生產鋪平道路,他說。
要繼續在未來功能更強大的計算機,電子設備必須以越來越快的速度,能夠進行簡單的邏輯任務。
傳統的矽芯片的電子移動的速度,在材料中,被稱為載流子遷移率的參數是有限的。
石墨烯 - 片只有一個原子厚的碳原子 - 常常被吹捧為未來的矽,因為它可以克服這個問題由於其獨特的電子特性,其中包括非常高的電子和空穴的遷移率。
第一石墨烯變頻器
Sordan和他的同事做了有史以來第一個石墨烯集成電路早在2009年,當他們編造了互補逆變器 - 現代數字化電子產品的主體建築塊。
雖然充分發揮作用,該裝置適合於現實世界中的應用程序,因為它是採用剝離石墨烯的一個過程,不能擴大到工業水平。
更重要的是,該設備沒有工作電壓匹配的輸入和輸出信號。
解釋說:沒有這樣的信號匹配,邏輯門不能被“級聯” - 也就是說,一個邏輯門是不能觸發它的鄰居 - 這麼複雜的邏輯功能無法實現,Sordan。
由於這種早期的工作,其他研究小組一直致力於生產石墨烯變頻器的信號匹配。
然而,即使是最好的設備只出現在非常低的溫度下工作,並是基於剝離的石墨烯樣品。
CVD石墨烯救援
Sordan和他的同事們現在已經取得了逆變器晶片上生長石墨烯的化學氣相沉積 - 一個過程,是適合批量生產。
這些器件能夠數字信號匹配,並在室溫下操作,並在空氣中。但是,這還不是全部。
我們也表現出最高的電壓增益為5.3報導,到目前為止,在CVD石墨烯在室溫條件下,這是匹配的數字信號,說:Sordan。
2009年,我們只有一個增益為0.04 - 那是在脫落的石墨烯設備。
研究人員實現自對準裝置的設計類似於石墨烯放大器,他們以前曾在他們的壯舉。
補充說:我們不僅在我們的新的實驗顯示信號匹配,但級聯石墨邏輯門,到更複雜的電路,Sordan。
這樣的結果從未出現在任何溫度到現在為止 - 低溫或以其他方式。
如果這還不夠,該小組說,它也成功地確定所需的參數,用於級聯。
疑惑入土為安?
在過去已經有一些在科學界的疑慮,使用石墨烯邏輯門在現實生活中的應用,Sordan說。
我們現在表明,石墨烯邏輯門可以在日常生活中,環境條件下操作,這些門可能也有過多的應用程序中使用。
事實上,蓋茨已經產生了比發射極耦合邏輯(ECL)門 - 最快的邏輯家庭目前存在有較大的電壓波動。
ECL門用於數字信號處理,在100 GHz以上的頻率非常高 - 一個傳統的國家的最先進的CMOS技術,是目前無法訪問範圍。
的技術團隊正在努力克服的一個缺點是,石墨烯門尚未被用於低功耗應用,因為功耗依然過高。
團隊,其中包括埃里克流行的研究小組的研究人員在美國伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校納米快報,描述其工作。
作者簡介
Belle DUME的是一個特約編輯nanotechweb.org的
引用:http://physicsworld.com/cws/article/news/2012/aug/06/graphene-logic-for-the-real-world
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