石墨烯晶体管开启了计算机的新时代_业内资讯_业界资讯__复合材料信息网

浏览: 作者: 时间:2021-01-21

中佛罗里达大学助理教授Ryan M. Gelfand是研发团队的一份子,他所在的研发团队现今研发了一种石墨烯晶体管,这种晶体管在只使用现有晶体管百分之一电力的情况下,能使计算机运行速度提升一千倍

Ryan M. Gelfand与他的同学Joseph Friedman一起研究石墨烯晶体管这一概念时,他们都还是西北大学的研究生,而现在他们分别是美国光学与光子学院和德克萨斯大学达拉斯分校的助理教授。

传统的硅晶体管能够控制电流流通或闭合,正是因为这一特点彻底改变了电子产品,迎来了一次电子产品的革命。通过控制电流流动,人们可以使用晶体管创建更小的无线电,电视机和计算机

本月在“自然通讯”杂志上发表的报告中,Friedman,Gelfand以及他们的研究员已经推定了这种新一代晶体管,这种晶体管不是基于硅,而是基于一种厚度只有一个原子的二维碳材料,这种二维材料被称为石墨烯带

Gelfand在2015年参加UCF会议时表示,他们的研究结果将对电子产品,计算机运行速度和大数据产生很大的影响。

在UCF会议上身为NanoBioPhotonics实验室主任的Gelfand还说:“如果想要继续推进技术创新,想要进行更大更好气候科学的模拟,想要进行进一步空间探索,想要我们的华尔街更繁盛,我们就得需要更快速的电脑。而现在,依靠硅晶体管的旧时代已经结束,石墨烯晶体管的新时代就要来临。”

近期研究人员发现,通过对石墨烯带施加磁场,可以改变流过它的电流的电阻。对于该器件的磁场控制,我们可以增加或减少通过相邻碳纳米管的电流来改变磁场。

当我们增加或减少通过这种新型晶体管的电流流动时,也会增加或降低磁场的强度,这就像控制通过管道的水流的阀门一样。

当晶体管用作开关时。 一系列不同布置的晶体管可以充当逻辑门,这可以使微处理器能够解决复杂的算术和逻辑问题。但是,使用硅晶体管的计算机微处理器的速度已经相对停滞了多年,它们的时速主要集中在3到4千兆赫的范围内。

基于逻辑电路的相互联系的石墨烯晶体管系列可以使速度实现飞跃,能使时速接近太赫兹范围——也就是说时速会提升大约一千倍。

另外,Gelfand也表示, 石墨烯晶体管将会更小,并且效率也会更高 ,同时会使设备制造商制备工艺更简单并使计算机具备更多的功能。