A szén nanocsövek a legjobb félvezetők

A szén nanocsövek mobilitása 70-szerese a jelenlegi processzorokhoz használt szilíciuménak, és 25 százalékkal magasabb bármelyik más ismert félvezető anyagénál, tették közzé a Nano Letters online folyóirat e héten megjelent számában. A mobilitást úgy számítják ki, hogy az adott anyag vezetőképességét osztják az általa szállított töltések számával, vagyis a rajta keresztülfolyó áram mennyiségével. Az eredményül kapott index szám mutatja, milyen gyorsan mennek keresztül az elektronok egy tranzisztoron. Miután a lapkák anyaga egyre kisebb, így egyre több áram tud megszökni a tranzisztorról, ami hőt gerjeszt és a tranzisztorok meghibásodását okozza. A tervezők most azt vizsgálják, hogy a szén nanocsöveket fel lehet-e használni az elektromos áram vezetésére a szilícium lapkákon.

A nanocsövek olyan hengerek, melyek fala egy szénatom vastagságú. Mivel a szénatomok szorosabban kötődnek egymáshoz, mint a tranzisztorok gyártásához jelenleg felhasznált fémek, a csöveken keresztüláramló elektronoknak kisebb lehetőségük van a szökésre, mondja Michael Fuhrer, az egyetemi kutatócsoport vezetője. Így nagyobb mennyiségű elektron tud sokkal gyorsabban keresztüláramlani a nanocsöveken, mint egy mai lapkák réz csatlakozóin. De a nanocsövek nemcsak gyorsabban vezetik az áramot, hanem a szilíciumnál jóval pontosabban érzékelik a változásokat az elektronok áramlásában, így egy nanocső érzékeny szenzorként is funkcionálhat. Ahhoz még további kutatásokra van szükség, hogy megállapítsák, hogy a szén nanocsövek kiválthatják-e a mai CMOS gyártási technológiát, de az anyag magas mobilitásának felfedezése azt mutatja, hogy felhasználható félvezetőként.