ساخت اولین نیمه‌رسانای کاربردی با استفاده از گرافین
اولین نیمه‌رسانای کاربردی که با استفاده از گرافین ساخته شده است، می‌تواند امکان ساخت دستگاه‌های کوچک‌تر و سریع‌تر را فراهم آورد و کاربرد‌هایی را نیز برای محاسبات کوانتومی داشته باشد.
به نقل از تک‌اکسپلور، پژوهشگران «موسسه فناوری جورجیا» (Georgia Tech) اولین نیمه‌رسانای کاربردی جهان را ساخته‌اند که برای ساخت آن از گرافین استفاده شده است. گرافین یک ورقه متشکل از اتم‌های کربن است که توسط قوی‌ترین پیوند‌های شناخته‌شده به هم متصل شده‌اند. نیمه‌رسانا‌ها که الکتریسیته را تحت شرایط خاصی هدایت می‌کنند، اجزای اساسی دستگاه‌های الکترونیکی هستند. دستاورد‌های این گروه پژوهشی، روزنه جدیدی را برای انجام دادن کار‌های الکترونیکی باز می‌کند.
کشف این گروه پژوهشی زمانی انجام شده که سیلیکون –عنصر سازنده وسایل الکترونیکی مدرن- در رویارویی با محاسبات سریع‌تر و دستگاه‌های الکترونیکی کوچک‌تر، به بیشترین ظرفیت خود رسیده است. «والتر دی هیر» (Walter de Heer) استاد فیزیک موسسه فناوری جورجیا، این گروه پژوهشی را هدایت کرد تا یک نیمه‌رسانای گرافینی بسازند که با روش‌های پردازش مرسوم میکروالکترونیک سازگار باشد. این ویژگی برای همه جایگزین‌های مناسب سیلیکون ضروری است.
در این پژوهش، دی هیر و گروهش بر مانع بزرگی غلبه کردند که دهه‌هاست تحقیقات پیرامون گرافین را با مشکل روبه‌رو کرده و بسیاری از پژوهشگران را به این فکر واداشته است که تجهیزات الکترونیکی ساخته‌شده از گرافین هرگز کار نخواهند کرد. این یک ویژگی الکترونیکی مهم است که به نیمه‌رسانا‌ها امکان روشن و خاموش شدن را می‌دهد. مانع بزرگ این بود که گرافین تاکنون «نوار ممنوعه» نداشت.
دی هیر گفت: ما اکنون یک نیمه‌رسانای گرافینی بسیار قوی با قابلیت تحرک ۱۰ برابر سیلیکون داریم. همچنین، این نیمه‌رسانا دارای ویژگی‌های منحصربه‌فردی است که در سیلیکون وجود ندارند، اما داستان کار ما در ۱۰ سال گذشته این بوده که بتوانیم این ماده را با کارآیی خوب به دست بیاوریم.
دی هیر در اوایل کار خود، به کاوش در مواد مبتنی بر کربن به عنوان نیمه‌رسانا‌های بالقوه پرداخت و سپس در سال ۲۰۰۱ به کاوش در مورد گرافین دوبعدی روی آورد. او در آن زمان می‌دانست که گرافین پتانسیل لازم را برای استفاده شدن در تجهیزات الکترونیکی دارد.
دی هیر گفت: امید من، به کار بردن سه ویژگی خاص گرافین در تجهیزات الکترونیکی بود. این یک ماده بسیار قوی است که می‌تواند جریان‌های الکتریکی بسیار زیادی را تحمل کند و این کار را بدون گرم شدن و از هم پاشیدن انجام دهد.
دی هیر و گروهش قصد دارند در طول دهه بعد، به تکمیل کردن نیمه‌رسانای خود بپردازند و با پژوهشگران بیشتری همکاری کنند.
این پژوهش در مجله «Nature» به چاپ رسید.
