(PhysOrg.com) -- Facendo un gigantesco passo avanti nella creazione e produzione di circuiti integrati a base di grafene, IBM ha annunciato in Scienza , la fabbricazione di un circuito integrato a base di grafene su un singolo chip. Il chip dimostrativo, noto come "mixer" di radiofrequenze è in grado di produrre frequenze fino a 10 GHz, e dimostra che è possibile superare i problemi di adesione che hanno ostacolato gli sforzi dei ricercatori nella creazione di circuiti integrati basati sul grafene che possono essere utilizzati in applicazioni analogiche come telefoni cellulari o più probabilmente comunicazioni militari.

IBM e altri avevano precedentemente dimostrato che era possibile creare un transistor a base di grafene; quest'ultima ricerca porta quella tecnologia un ulteriore passo avanti sposando il transistor e altri componenti elettronici su un singolo chip per creare un circuito integrato a tutti gli effetti.

I circuiti di grafene sono stati avviati facendo crescere un film di grafene a due o tre strati su una superficie di silicio che è stata poi riscaldata a 1400°C. L'IC di grafene è stato quindi fabbricato impiegando il top gated, FET (transistor ad effetto di campo) al grafene a doppia dita che sono stati poi integrati con induttori. I canali attivi sono stati realizzati rivestendo per rotazione il wafer con un polimero sottile e quindi applicando uno strato di idrogeno silsequiossano. I canali sono stati poi scolpiti mediante litografia a fascio elettronico. Prossimo, il grafene in eccesso è stato rimosso con un laser al plasma di ossigeno, e poi l'intera opera è stata pulita con acetone. Il risultato è un circuito integrato inferiore a 1 mm ² nella dimensione totale.

Il chip produce segnali in uscita con frequenze miste, da qui il suo nome, e mentre il prototipo sviluppato non dovrebbe essere utilizzato in un dispositivo reale, si prevede che i futuri chip che utilizzano la nuova tecnologia verranno utilizzati nelle comunicazioni wireless. Poiché una delle principali fonti di finanziamento per la ricerca è stata fornita dall'Agenzia per i progetti di ricerca avanzata della difesa degli Stati Uniti (DARPA), è probabile che i primi utilizzi di un tale chip in un'applicazione siano per comunicazioni segrete tra piloti militari aviotrasportati; le frequenze ultra alte generate lo rendono ideale per tali applicazioni sicure.

Far aderire il grafene ad altri componenti elettronici è stata a detta di tutti la parte più difficile dell'intero processo, e a quanto pare ha preso la squadra, guidato da Fedone Avouris, tutto un anno da realizzare; ma ne è chiaramente valsa la pena poiché i team di ricerca di tutto il mondo continuano a cercare un'eventuale sostituzione del silicio nei chip integrati, che dalla maggior parte dei clienti raggiungerà i suoi limiti entro i prossimi anni.

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