Tíz atom széles a világ legkisebb tranzisztora

A tranzisztor minden digitális áramkör alapja, tulajdonképpen egy félvezető kapcsoló, ami vagy vezet (ez az egyes adatot jelenti), vagy szigetel (ez a nullást). Minél kisebb tranzisztorokat sikerül alkotni, annál kisebb fogyasztásúak és gyorsabbak lesznek a csipek. A hagyományos, szilícium alapú csipeknél a tíz nanométeres gyártástechnológiát tartják még elképzelhetőnek a fizikusok (vagyis ilyen vékony egy vezeték az áramkörben), ez alatt már túl nagy hibákat okozhat akár néhány elszivárgó elektron is. A jelenlegi fejlődési ütem mellett ezt 2020-ra fogja elérni az ipar.

Az új technológia a grafén nevű anyagot használja, amit kétdimenziós grafitnak is szoktak nevezni - valójában egy egyetlen atom vastagságú, tökéletes szerkezetű szénlapról van szó. A graféntranzisztorokat sokkal jobban lehet miniatürizálni a szilíciumnál, az anyag sajátossága, hogy gyorsabban tud a vezető és szigetelő állapot között váltani, kisebb benne az elektronok szivárgása, és kisebb az elektromos ellenállása (vagyis kevésbé melegszik).

A tízatomos tranzisztor az elméleti minimum méretet is jelenti, és egyedileg rakták össze. A tömeggyártásnál a technológiát az korlátozza, hogy milyen vékonyan tudnak a grafénlap felületére "rajzolni" - ez jelenleg 20 nanométer, de a kutatók szerint a közeljövőben egy nanométer alá vihető. A másik probléma, hogy egyelőre csak egytized milliméter átmérőjű lapot sikerült előállítani grafénból, míg szilíciumnál a legmodernebb gyárak 300 milliméteres ostyákkal dolgoznak. Ha ezt a két problémát sikerül megoldani, a grafén átveheti a szilícium helyét a félvezetőgyártásban, és nagyságrendekkel gyorsabb és kisebb fogyasztású csipek korszaka köszönhet be. A kutatók szerint ez tíz év múlva következhet be, de a grafént addig is fel tudják használni az lcd-kijelzők és napelemek gyártásánál.