(PhysOrg.com) -- Un nuovo transistor realizzato in grafene, il materiale più sottile al mondo, è stato sviluppato da un team di ricerca dell'Università di Southampton.

Il nuovo transistor raggiunge prestazioni di commutazione record che renderanno i nostri futuri dispositivi elettronici, come PDA e computer, ancora più funzionali e ad alte prestazioni.

In un articolo pubblicato su Lettere di elettronica , Il dottor Zakaria Moktadir del gruppo di ricerca Nano dell'Università descrive come la sua ricerca sul grafene, un materiale costituito da un singolo strato atomico di carbonio, disposti in una struttura a nido d'ape bidimensionale, ha portato allo sviluppo di transistor ad effetto di campo al grafene (GFET) con una struttura di canale unica su scala nanometrica.

Secondo il dottor Moktadir, nell'ambito dell'elettronica, il grafene potrebbe potenzialmente sostituire o almeno essere utilizzato fianco a fianco con integrazioni di silicio.

"Il downscaling del CMOS in silicio sta raggiungendo i suoi limiti e dobbiamo trovare un'alternativa adeguata, " lui dice.

"Altri ricercatori avevano considerato il grafene come una possibilità, ma ha scoperto che uno degli svantaggi era che le proprietà fisiche intrinseche del grafene rendono difficile interrompere il flusso di corrente".

Il dottor Moktadir ha scoperto che introducendo singolarità geometriche (come curve e angoli acuti) nei nanofili di grafene a doppio strato, la corrente potrebbe essere disattivata in modo efficiente.

Secondo il professor Hiroshi Mizuta, Capo del gruppo Nano, questo approccio ingegneristico ha raggiunto un rapporto di commutazione on/off 1, 000 volte superiore ai tentativi precedenti.

"Sono stati compiuti enormi sforzi in tutto il mondo per staccare elettrostaticamente il canale dei GFET, ma gli approcci esistenti richiedono che la larghezza del canale sia molto più stretta di 10 nanometri o una tensione molto alta da applicare verticalmente attraverso strati di grafene a doppio strato, " lui dice.

"Questo non ha raggiunto un rapporto on/off abbastanza alto, e non è praticabile per l'uso pratico."

Il dottor Moktadir ha sviluppato questo transistor utilizzando il nuovo microscopio a fascio di ioni di elio e un sistema di fascio di ioni di gallio focalizzato nel Southampton Nanofabrication Centre, che ha alcuni dei migliori impianti di nanofabbricazione al mondo.

"Questo è un passo avanti nella ricerca in corso per sviluppare transistor avanzati mentre avanziamo oltre la nostra attuale tecnologia CMOS, "dice il professor Harvey Rutt, Responsabile di Elettronica e Informatica.

"Avrà importanti implicazioni per i computer di prossima generazione, comunicazione e sistemi elettronici. L'introduzione di singolarità geometriche nel canale del grafene è un nuovo concetto che raggiunge prestazioni superiori mantenendo la struttura GFET semplice e quindi sfruttabile commercialmente".

Dopo aver creato il transistor, Il dottor Moktadir sta ora intraprendendo ulteriori ricerche per comprendere il meccanismo che fa sì che la corrente smetta di fluire nel canale, testandone l'affidabilità e le prestazioni in varie condizioni di rumore e temperatura.