BEIJING, Radio Bharata Online - Para peneliti dari Tiongkok dan AS telah bersama-sama mengembangkan semikonduktor fungsional pertama di dunia yang terbuat dari graphene, membuka jalan bagi produk elektronik yang lebih kecil, lebih cepat, dan lebih efisien.
Semikonduktor adalah bahan yang menghantarkan listrik dalam kondisi tertentu, yang merupakan komponen dasar perangkat elektronik.
Mereka "sangat penting untuk memungkinkan semua komputer berfungsi," Sarah Haigh, profesor material di National Graphene Institute di University of Manchester, Inggris, mengatakan kepada Deutsche Welle (DW).
Semikonduktor "memungkinkan kita membuat sakelar kecil yang dapat dihidupkan dan dimatikan untuk memungkinkan aliran listrik. Listrik yang mengalir melalui rangkaian listrik inilah yang memungkinkan komputer melakukan perhitungan, " kata Haigh.
Saat ini, hampir semua elektronik modern mengandalkan semikonduktor berbasis silikon. Sementara perangkat elektronik menjadi lebih kecil dengan kecepatan pemrosesan yang lebih cepat, semikonduktor berbasis silikon mendekati batas kemampuan fisiknya. Arahan penelitian baru termasuk chip kuantum dan chip berbasis karbon.
Graphene, yang merupakan satu lembar atom karbon yang disatukan oleh ikatan terkuat yang diketahui, memiliki ketangguhan, kelenturan, ringan, dan ketahanan yang tinggi.
Namun, masalah lama yang mencegah penggunaannya dalam elektronik adalah bahwa graphene tidak memiliki "celah pita" , yang merupakan properti elektronik penting yang memungkinkan semikonduktor untuk hidup dan mati.
Sebuah tim peneliti dari Universitas Tianjin di Tiongkok dan Institut Teknologi Georgia di AS kini telah membuat terobosan dalam mengubah graphene menjadi semikonduktor. Studi mereka diterbitkan di Nature pada hari Rabu.
Para peneliti menambahkan graphene pada wafer silikon karbida menggunakan tungku khusus untuk menghasilkan graphene epitaxial, yang merupakan satu lapisan material yang ditanam pada permukaan kristal silikon karbida.
Mereka menemukan bahwa jika dibuat dengan benar, graphene epitaxial akan terikat secara kimiawi dengan silikon karbida dan menunjukkan sifat semikonduktor.
Pengukuran tim menunjukkan bahwa semikonduktor graphene memiliki mobilitas 10 kali lebih besar daripada silikon.
"Dengan kata lain, elektron bergerak dengan resistansi yang sangat rendah, yang, dalam elektronik, diterjemahkan menjadi komputasi yang lebih cepat," kata tim peneliti.
"Ini seperti mengemudi di jalan berkerikil versus mengemudi di jalan bebas hambatan," kata penulis utama Walter de Heer. "Ini lebih efisien, tidak terlalu panas, dan memungkinkan kecepatan yang lebih tinggi sehingga elektron dapat bergerak lebih cepat."
Para peneliti mengatakan graphene epitaxial dapat menyebabkan perubahan paradigma dalam elektronik dan mengarah pada teknologi yang benar-benar baru yang memanfaatkan sifat uniknya. [CGTN]
