Cientistas desenvolvem o primeiro semicondutor funcional de grafeno

By | 07/01/2024

A equipa conseguiu ultrapassar o problema da ausência de um band gap no grafeno, uma característica essencial para a sua aplicação no ramo da eletrónica.

Num avanço revolucionário, investigadores do Georgia Institute of Technology conseguiram criar o primeiro semicondutor funcional do mundo à base de grafeno. Esta conquista marca um passo crítico no desenvolvimento de dispositivos eletrónicos modernos, com potenciais aplicações em áreas como a computação quântica e a robótica.

O grafeno, conhecido pelas suas qualidades extraordinárias como forte condutividade elétrica, resistência mecânica e flexibilidade, é uma estrutura bidimensional semelhante a um favo de mel feita de uma única camada de átomos de carbono.

A sua natureza robusta permite-lhe lidar com grandes correntes sem aquecer ou se desintegrar, tornando-o um forte candidato para substituir o silício em dispositivos eletrónicos, que está a chegar aos seus limites de desempenho devido à crescente procura por um processamento mais rápido e dispositivos menores.

De acordo com o estudo publicado na Nature, a equipa alcançou esta inovação desenvolvendo um método para crescer grafeno em wafers de carbeto de silício em fornos especializados.

O resultado foi grafeno epitaxial, que se liga quimicamente ao carbeto de silício, exibindo características semicondutoras. Este novo semicondutor de grafeno demonstrou ter uma mobilidade 10 vezes superior à do silício e possui propriedades únicas não encontradas no silício, tornando-o compatível com métodos convencionais de processamento de microeletrónica.

Um dos maiores desafios enfrentados pela equipa foi a ausência de um “band gap” no grafeno, uma característica eletrónica crítica necessária para que os semicondutores possam ligar e desligar eficazmente. Até agora, a falta de um band gap no grafeno tem sido um grande obstáculo no seu uso na eletrónica, mas a equipa de pesquisa abordou com sucesso esta questão.

Este desenvolvimento representa uma mudança de paradigma no campo da eletrónica, abrindo a porta para uma nova era de tecnologia que aproveita as capacidades excepcionais do grafeno.

(ZAP )