IBM sperimenta un transistor in grafene da 155GHz

IBM sperimenta un transistor in grafene da 155GHz

Nel contesto di un progetto di ricerca supportato dal DARPA, IBM realizza un transistor in grafene con una frequenza di cut-off di 155GHz ed una lunghezza del gate di 40nm

di Andrea Bai pubblicata il , alle 11:22 nel canale Scienza e tecnologia
IBM
 

Nel corso della giornata di giovedì IBM ha comunicato la realizzazione sperimentale del più veloce transistor in grafene, in grado di eseguire 155 miliardi di cicli al secondo (frequenza di cut-off di 155GHz), ovvero il 50% in più circa del precedente transistor sperimentale sviluppato dalla stessa IBM del quale abbiamo avuto modo di parlare lo scorso anno in questa notizia.

Il nuovo transistor sperimentale è stato sviluppato nel contesto del programma di ricerca che IBM sta conducendo per il DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) ed incentrato sulla possibilità di realizzare transistor RF ad elevate prestazioni. I transistor in grafene saranno inizialmente impiegati per portare benefici prestazionali in ambiti legati alle comunicazioni, al networking, alle applicazioni radar e all'imaging. L'elevata moblità elettronica caratteristica del grafene rende questo materiale un candidato ideale proprio per quelle applicazioni che richiedono comunicazioni ad elevate velocità e frequenze.

I ricercatori sottolineano comunque come sia prematuro, per ora, considerare il grafene come un'alternativa al silicio per i normali chip di computazione destinati ai sistemi computer. Il grafene non ha, infatti, alcuna banda proibita e per questo motivo i transistor in grafene non possono avere un on/off ratio per le operazioni di switching digitale. Di contro, i transistor in grafene sono particolarmente adatti a processare segnali nei circuiti analogici, dove non è necessaria la presenza di un on/off ratio.

Il transistor sviluppato da IBM è basato su un nuovo substrato denominato "diamond-like carbon", che ha permesso di osservare una eccellente stabilità termica del transistor, in un range dalla normale temperatura ambiente sino a -268 °C, pari al punto di ebollizione dell'elio.

Con il nuovo transistor in grafene IBM ha inoltre avuto modo di ridurre ulteriormente le dimensioni del gate rispetto ai transistor sperimentali realizzati in precedenza: la lunghezza del gate del nuovo transistor è infatti di 40 nanometri, laddove nella sperimentazione dello scorso anno IBM ha realizzato un transistor con un gate della lunghezza di 240 nanometri, basato su un substrato di carburo di silicio.

L'aspetto più interessante di questo passo avanti nella ricerca è però rappresentato dalla dimostrazione che i transistor in grafene ad elevate prestazioni possono essere prodotti a bassi costi, andando ad impiegare un processo produttivo standard impiegato per i tradizionali semiconduttori, portando così la produzione commerciale dei transistor in grafene ancor più vicina alla realtà.

14 Commenti
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supertigrotto11 Aprile 2011, 11:47 #1

Combinare grafene e silicene?

ovvero utilizzare tutti e due i substrati?????
texfan74911 Aprile 2011, 15:07 #2
Fantastico....... 155 Ghz!!!!!!!!!!!! , anche se per ora un utente normale nn saprebbe cosa farsene
Unrealizer11 Aprile 2011, 15:39 #3
Originariamente inviato da: texfan749
Fantastico....... 155 Ghz!!!!!!!!!!!! , anche se per ora un utente normale nn saprebbe cosa farsene


stiamo parlando di un unico transistor, che è riuscito a reggere un segnale di 155 GHz prima di introdurre una distorsione, non stiamo parlando di una cpu a 155 GHz... anche se è vero che un utente normale non saprebbe cosa farsene

chiedo ai più esperti: dal momento che la mancanza di una banda proibita rende i transistor al grafene più adatti all'elettronica analogica che a quella digitale, porterebbero qualche vantaggio rispetto ai normali transistor al silicio nel campo dell'audio? e poi, esistono i transistor di potenza al grafene? sicuramente quello oggetto di questa news non lo è...
Antonio2311 Aprile 2011, 15:46 #4
Originariamente inviato da: texfan749
Fantastico....... 155 Ghz!!!!!!!!!!!! , anche se per ora un utente normale nn saprebbe cosa farsene


ogni volta questo commento che non c'entra niente...
the_joe11 Aprile 2011, 15:58 #5
Originariamente inviato da: Unrealizer
stiamo parlando di un unico transistor, che è riuscito a reggere un segnale di 155 GHz prima di introdurre una distorsione, non stiamo parlando di una cpu a 155 GHz... anche se è vero che un utente normale non saprebbe cosa farsene

chiedo ai più esperti: dal momento che la mancanza di una banda proibita rende i transistor al grafene più adatti all'elettronica analogica che a quella digitale, porterebbero qualche vantaggio rispetto ai normali transistor al silicio nel campo dell'audio? e poi, esistono i transistor di potenza al grafene? sicuramente quello oggetto di questa news non lo è...


Da quanto si legge in giro e io sono d'accordo, un qualsiasi transistor eccede le specifiche per poter essere usato in campo audio operando nell'intervallo classico di frequenze 20Hz-20KHz, il limite non è certo da ricercarsi nelle frequenze di funzionamento possibili.....
fendermexico11 Aprile 2011, 15:58 #6
IBM... sempre un passo avanti...
si meritano un applauso
Unrealizer11 Aprile 2011, 16:28 #7
Originariamente inviato da: the_joe
Da quanto si legge in giro e io sono d'accordo, un qualsiasi transistor eccede le specifiche per poter essere usato in campo audio operando nell'intervallo classico di frequenze 20Hz-20KHz, il limite non è certo da ricercarsi nelle frequenze di funzionamento possibili.....


infati la mia domanda non aveva niente a che fare con la frequenza massima

era da interpretare come: "ok, i transistor al grafene arrivano a frequenze altissime, ma non avendo banda proibita sono poco utili, almeno per ora, nelle applicazioni digitali, mentre vanno più che bene nelle applicazioni analogiche: le più diffuse applicazioni analogiche sono quelle delle comunicazioni a RF e del'audio; nelle comunicazioni RF la frequenza di cut-off è un oggettivo vantaggio, ma nell'audio? come si comportano? e che vantaggi hanno rispetto al silicio?"

the_joe11 Aprile 2011, 16:37 #8
Originariamente inviato da: Unrealizer
infati la mia domanda non aveva niente a che fare con la frequenza massima

era da interpretare come: "ok, i transistor al grafene arrivano a frequenze altissime, ma non avendo banda proibita sono poco utili, almeno per ora, nelle applicazioni digitali, mentre vanno più che bene nelle applicazioni analogiche: le più diffuse applicazioni analogiche sono quelle delle comunicazioni a RF e del'audio; nelle comunicazioni RF la frequenza di cut-off è un oggettivo vantaggio, ma nell'audio? come si comportano? e che vantaggi hanno rispetto al silicio?"



Sinceramente a vedere quello che c'è in giro a livello di audio, l'ultima delle preoccupazioni secondo me è quella della resa dei transistor usati (anche perchè da prove empiriche fatte da me fra usare un transistor o un'altro non cambia niente sarà perchè ho le orecchie tappate, ma tant'è il joe pensiero)
Pier220411 Aprile 2011, 20:13 #9
Originariamente inviato da: fendermexico
IBM... sempre un passo avanti...
si meritano un applauso


Sbaglio o nel settore IT IBM detiene il record di brevetti ? ...

Ormai è un centro di ricerca avanzatissimo...

Quanto rimpiango questo Mulo di robustezza nel vero senso della parola... la tastiera poi è stata la migliore in assoluto e lo è ancora adesso...

PC IBM 386...

Link ad immagine (click per visualizzarla)
djfix1311 Aprile 2011, 22:40 #10
tecnicamente io li trovo interessati perchè si potrebbero usare nei trasmettitori wifi; i transistor al grafene tengono la portante e quelli in silicio la modulano. più la banda è larga più segnali ci passano, resterebbe tuttavia la questione potenza del segnale che va valutata molto bene dato che con 2,4GHz e 10mW si fanno a malapena 100mt in linea d'aria senza ostacoli.

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