Karbonmaterialet grafén har mange svært gode egenskaper, noe som gjør det interessant på en rekke områder. Materialet har likevel gitt forskerne nok av utfordringer å stri med. Ikke minst gjelder det innen elektronikk. Men det gjøres stadig framskritt, slik IBM kunngjorde denne uken.
Ifølge forskeren Shu-Jen Han ved IBM Research er grafénets elektriske, optiske, mekaniske og termiske egenskaper velegnet for trådløs kommunikasjon.
– Kretser bygget av grafén kan åpne for mobile enheter – fra nettbrett til kroppsbårne – å overføre data mye raskere, på en mer kostnadseffektiv måte, enn dagens silisiumbaserte brikker. For eksempel forbruker den kretser vi har bygger for trådløse mottakere, mindre enn 20 milliwatt for å fungere. Samtidig demonstrerer den en høyere konversjonsforsterkning enn noen annen grafénbaserte RF-krets ved frekvensområder på flere gigahertz, skriver Han i et blogginnlegg.
Med kretsen har man lykkes med å motta og gjenskape en digital tekstmelding, «01001001», «01000010» og «01001101», som er selvfølgelig er en binærkode for «I B M», sendt over en 4,3 GHz-signal uten noen fordreining.
Allerede i 2011 demonstrerte IBM at det er mulig å lage en analog, grafénbasert integrert krets med en bredbånds frekvensmikser. Men man støtte på store vanskeligheten med å lage den integrerte kretsen uten å skade grafénflakene. Resultatet ble at graféntransistorens ytelse ble kraftig redusert.
Nå har man løst dette problemet. Ifølge Han ble det gjort ved å snu helt opp ned på flyten i konvensjonell produksjon av silisiumbaserte, integrerte kretser, slik at grafén første ble lagt til i det siste trinnet av prosessen.
– Dette resulterte i bevaring av grafénenhetens ytelse, og at grafénenheter og -kretser for første gang kan utføre moderne, trådløse kommunikasjonsfunksjoner som er sammenlignbare med silisiumteknologi, skriver Han.
Den integrerte kretsen er en flertrinns RF-mottaker som består av tre graféntransistorer, to kondensatorer, fire induksjonsspoler og to motstander. Kretsen dekker et areal på 0,6 mm og er laget i en 200 mm silisium-produksjonslinje.
Les også:
- [17.12.2013] Grafén kan åpne for nettverk av nanomaskiner
- [06.12.2013] – Kan lede strøm uten motstand
- [18.10.2013] Fantastiske muligheter i grafén
- [20.09.2013] Grafén kan gi mye raskere fibernett
- [22.08.2013] Grafén likevel egnet for CPU-er?
- [03.06.2013] – Mye mer lysfølsomt kamera med grafén
- [29.01.2013] Grafénprosjekt får milliardstøtte
- [11.09.2012] NTNU-gjennombrudd for nanotråder på grafen
