Anonim
Image

"Kun teet kupariyhteyksiä yhä kapeammiksi, resistiivisyys kasvaa, kun materiaalin todelliset nanomittakaavaominaisuudet käyvät ilmi", sanoi Georgian tutkimusinsinööri Raghunath Murali. ”Grafeeninanolankojen liitosten kokeellinen demonstraatio 20 nm: n mittakaavassa osoittaa, että niiden suorituskyky on verrattavissa jopa optimistisimpiin kupariliitosten ennusteisiin. Todellisissa olosuhteissa grafeeni yhdistyy todennäköisesti jo kuparia tällä mittakaavalla. "

Murali selitti kuparin ongelmaa: ”Vastus on yleensä materiaalille ominainen ominaisuus, joka on mitasta riippumaton. Mutta kun pääset nanometrin mittakaavaan, kuparin raekoko muuttuu tärkeäksi ja johtavuuteen vaikuttaa sironta raerajoissa ja sivuseinissä. Ne lisäävät resistiivisyyttä, joka melkein kaksinkertaistuu, kun yhdysjohtojen koot pienenevät 30 nanometriin. "

Yliopiston mukaan resistenssin lisäksi grafeeniliitännät tarjoaisivat suuremman elektronin liikkuvuuden, paremman lämmönjohtavuuden, suuremman mekaanisen lujuuden ja pienemmän kapasitanssin vierekkäisten johtimien välillä.

n

Murali ja yhteistyökumppanit käyttivät grafiitista hiuttua grafeenia - korkeimman suorituskyvyn grafeenimuotoa.

He kuvioivat sen muodostamaan yhdensuuntaisia ​​nauhoja, joiden leveys oli 18 - 52 nm, jokaisessa oli neljä kosketinta.

Mitään ei tehty johtavuuden parantamiseksi.

"Jopa kohtuullisen laadun grafeeninäytteillä on erinomaiset ominaisuudet", Murali sanoi. ”Emme käytä kovin korkeita optimointitasoja tai erityisen puhtaita prosesseja. Suoraan käsittelemällä saamme grafeeniliitoksia, jotka ovat pääosin verrattavissa kupariin. Jos teemme tämän optimaalisemmin, suorituskyvyn pitäisi ylittää kupari. "

Katso alla olevat kolme kuvaa:

Kuva 1 Raghunath Murali (vas.) Ja jatko-opiskelija Kevin Brenner esitetään testiasemalla, jota käytetään tutkimaan grafeenin ominaisuuksia

Kuva 2. Grafeenimateriaalinäyte, joka on testattu sen ominaisuuksien suhteen, esitetään testiaseman kuvaa vasten.

Kuva 3. Tämä pyyhkäisyelektronimikroskooppikuva näyttää grafeeninanooribonit, jotka ovat 22 nanometriä leveitä keskielektrodiparin välillä.

Image