אם אתה עוקב אחרי הרבה חוגים טכנולוגיים, ייתכן שראית גרפן (שכבה דקה של פחמן מסודרת בצורה כזו שיש לה תכונות חשמליות על נס ) עולה בחדשות לא מעט, מקבל תודות על שלה מסיבית מוליכות חשמלית נוזלית ויישומים אפשריים במספר טכנולוגיות שונות. מה שאתה לא שמעתי הרבה הוא החלק המכוער של גרפן: זה בלתי אפשרי לבנות טרנזיסטורים מוליכים למחצה מתוך החומר כפי שהיא עומדת עכשיו מאז אין לה חשמל הלהקה הפער לדבר. אם זה נשמע מבלבל, זה בסדר. זה מה זה מאמר!

הלהקה גאפ? מה זה?

פער הלהקה הוא חלל זעיר בין הלהקה ההולכה לבין להקה הערכיות שאומרת לנו באיזו רמה הנוכחית יהיה למעשה לזרום בין השניים. זה כמו שומר סף קטן שמחזיק מטען חשמלי בחלל אחד עד שהוא "כבוי". כמעט כל השבבים במחשבים עשויים מחומר מוליך למחצה, כלומר, יש לו פער של הלהקה המתונה, שהופך אותו לא לנהל חשמל בצורה כל כך נוחה ולא לדחות כל מטען חשמלי. זה קשור למבנה מולקולרי בסיסי, ולכן יש לא מעט כימיה מעורבים בבניית שבב.

פערים הלהקה גדולה מאוד קיימים חומרים כמו גומי אשר יתנגד זרמים חשמליים כל כך הרבה שזה יהיה הרבה יותר מאשר לתפוס את האש. לכן אתה משתמש גומי כדי לבודד את החוטים בתוך הכבלים. חומרים עם פער הלהקה זניחים ידועים כמנצחים, בעוד אלה עם כמעט כל הלהקה הלהקה לא ידועים בשם מוליכים .

היום רוב הצ 'יפס עשויים סיליקון, אשר משמש מוליך למחצה מאוד אמין ואמין. זכור, אנחנו צריכים מוליכים למחצה כי יכול להיות במהירות מופעלת לסירוגין כרצון, לא מוליכים, אשר תאבד את החיוב שהם קיבלו ברגע הלהקה כבר לא מספק את זה.

למה גרפן לא טוב לבניית שבבים?

כפי שציינתי קודם, גרפן הוא מנצח יעיל ביותר של חשמל, אבל שום דבר הרבה יותר מזה. זה יכול לדחוף תשלום במהירות מדהימה, אבל זה לא יכול לשמור את זה. במערכת בינארית ייתכן שתצטרך לשמור נתונים כך שתוכניות הריצה שלך לא ייסגרו את הרגע שבו הן יפתחו. חשוב שבב RAM, למשל, כדי להבטיח את הנתונים בתוך זה יכול להישאר להישאר ולהישאר קריא בעתיד הנראה לעין. כאשר הטרנזיסטור נמצא במצב "on", הוא רושם את "1." במצב "כבוי", הוא רושם את "0." מוליך-על לא יוכל "לכבות" כי ההבדל בין " "Off" מתח הוא כל כך קטן (בגלל פער הלהקה הזעיר שהזכרתי קודם לכן).

זה לא אומר כי גראפן לא היה מקום במחשב המודרני. זה בהחלט יכול לשמש כדי להעביר מידע מנקודה אחת לאחרת במהירות. כמו כן, אם להשלים עם טכנולוגיה אחרת, נוכל לראות גרפן המשמש טרנזיסטורים בשלב כלשהו בעתיד. אם זה יהיה השקעה יעילה של הון הוא עד לתעשייה להחליט.

יש חומר נוסף!

אחת הבעיות עם סיליקון היא גמישות שלה כאשר עובדים על משטחים דקים במיוחד. חתיכת סיליקון יכול רק להיות מגולח כל כך דק שזה יהיה פונקציונלי. בגלל זה היינו לחקור את השימוש של גראפן מלכתחילה (זה אחד אטום אחד עבה). מאז גרפן לא יכול להוכיח מבטיח מבלי להשקיע משאיות של כסף לתוך הפיתוח שלה, מדענים החלו לנסות חומרים אחרים, אחד מהם הוא טיטניום trisulfide (TiS3) . החומר לא רק יש את היכולת לתפקד גם בעובי של מולקולה אחת, אבל יש לה גם פער הלהקה דומה מאוד לזה של סיליקון.

ההשלכות של זה הן מרחיקות לכת עבור מוצרי טכנולוגיה זעירים אשר לארוז כמות עצומה של חומרה בכמות מוגבלת מאוד של שטח. חומרים דקים גם להפיג חום ביעילות רבה יותר, מה שהופך אותם נוחים עבור מחשבים גדולים רעב כוח.

עכשיו זה התור שלך לחלוק את הקלט שלך למסע להחליף סיליקון. השאירו תגובה למטה עם המחשבות שלך!