Grafenle Gelen Elektronik Devrim

Georgia Teknoloji Enstitüsü'nden bilim insanları, Walter de Heer önderliğinde, elektronik alanında devrim niteliğinde bir buluşa imza attılar. Bu keşif, dünyanın ilk işlevsel grafen yarı iletkenini geliştirerek, uzun süredir silikona dayalı elektronik dünyasında büyük bir değişimi temsil ediyor. Tek bir karbon atomu katmanından oluşan ve gramı yaklaşık 100$ - 400$ arasında satışa sunulan grafen, bilim dünyasının uzun süredir hayranlıkla takip ettiği bir malzemedir.

(Georgia Institute of Technology)

Grafenin, elektronik için mükemmel bir malzeme olma yolunda ilerlemesi, onun çok güçlü akımları ısıtmadan taşıyabilme kapasitesi ve harika elektriksel özellikleri sayesinde oldu. Ekip, silikon karbür üzerinde grafen yetiştirerek, bu alanda büyük bir başarıya ulaştı. Bu süreç grafeni, onun benzersiz özelliklerini kullanarak, elektronik uygulamalar için gerekli bir yari iletken haline getirdi.

(Georgia Institute of Technology)

Nasıl Yaptılar?

Doğal halinde grafen ne bir yarı iletken ne de bir metaldir; bir yarı metaldir. (Bant aralığı) üzerine elektrik alanı uygulandığında açılıp kapanabilen bir malzemedir ve tüm transistörler ile silikon elektroniklerinin çalışma prensibi budur. Grafen elektroniğindeki temel sorun, onu nasıl açıp kapatabileceğimiz, yani silikon gibi çalıştırabileceğimizdir.

Ancak, işlevsel bir transistör üretmek için yarı iletken malzemeyi büyük ölçüde değiştirmek gerekiyor, bu da malzemenin özelliklerine zarar verebilir. Ekip, grafenin işlevsel bir yarı iletken olarak kullanılıp kullanılamayacağını göstermek için, onun elektronik özelliklerine zarar vermeden test etmek zorundaydı.

Bu amaçla ekip, sisteme elektron veren atomlar ekledi. Bu işleme doping denir ve bu yöntem malzemenin iyi bir iletken olup olmadığını anlamak için kullanılır. Yapılan bu işlem ile malzemeye veya onun özelliklerine zarar vermeden başarı sağlandı.

(Georgia Institute of Technology)

Georgia Teknoloji Enstitüsü'nün bu başarısı, elektronikte büyük bir dönüşümü temsil ediyor. Ekip, grafenin özelliklerini koruyarak onu mükemmel bir yarı iletken haline getirdi ve bu grafenin elektronikte kullanılmasında kritik bir rol oynadı. Elektronikte bant aralığı, bir malzemenin elektrik iletkenliğini kontrol etme yeteneğini belirler. Yarı iletkenler, bu benzersiz bant aralıkları sayesinde elektronikte önemli bir rol oynar. Georgia Tech ekibinin bu alandaki başarısı, grafeni elektronik için uygun bir malzeme haline getirdi.

(Georgia Institute of Technology)

Bu grafen yarı iletkeni, elektronikte devrim yaratabilir. Silikondan çok daha üstün özelliklere sahip olan bu malzeme, elektronik cihazlar için yeni imkanlar sunuyor.

Bu başarı, sadece bir malzeme gelişimi değil; aynı zamanda daha hızlı ve etkili elektronik cihazlar ve teknolojiler için yeni bir yol açıyor. Grafenin elektronikteki yolculuğu, yenilikçilik ve sürekli gelişme arayışının bir kanıtıdır. Yarı iletken yapısıyla bu malzeme, elektronikte yeni bir çağın başlangıcını işaret ediyor ve bu keşif, bilim dünyasında büyük heyecan yarattı.

---

Kaynaklar

1. https://scitechdaily.com/from-impossible-to-reality-researchers-create-first-functional-semiconductor-made-from-graphene/

2. https://research.gatech.edu/feature/researchers-create-first-functional-semiconductor-made-graphene#

3. https://www.technologynetworks.com/applied-sciences/news/researchers-create-worlds-first-functional-semiconductor-made-from-graphene-382460

4. https://www.innovationnewsnetwork.com/researchers-create-first-functional-semiconductor-made-from-graphene/41471/