Nếu bạn theo dõi rất nhiều vòng tròn công nghệ, bạn có thể đã thấy graphene (một lớp carbon siêu mỏng được sắp xếp theo cách nó có tính chất điện verging trên thần kỳ ) xuất hiện trong tin tức khá một chút, nhận được plaudits về ồ ạt của nó tính dẫn điện chất lỏng và các ứng dụng có thể có trong một số công nghệ khác nhau. Những gì bạn chưa nghe nói nhiều là phần xấu xí của graphene: Không thể xây dựng các bóng bán dẫn bán dẫn ra khỏi vật liệu vì nó đứng ngay bây giờ vì nó không có khoảng trống của dải điện để nói. Nếu điều đó nghe có vẻ khó hiểu, không sao cả. Đó là những gì bài viết này là dành cho!

Khoảng cách ban nhạc? Cái gì thế?

Một khoảng trống ban nhạc là một không gian nhỏ ở giữa một ban nhạc dẫn và một ban nhạc hóa trị cho chúng ta biết mức độ hiện tại thực sự sẽ chảy giữa hai người. Hầu như tất cả các chip trên máy tính đều được làm từ vật liệu bán dẫn, có nghĩa là nó có một khoảng cách băng tần vừa phải khiến cho nó không dẫn điện dễ dàng như vậy cũng không từ chối mọi khoản phí điện. Điều này liên quan đến cấu trúc phân tử cơ bản, do đó, có khá nhiều hóa học liên quan đến việc chế tạo một con chip.

Chênh lệch băng tần rất lớn tồn tại trong các vật liệu như cao su sẽ chống lại dòng điện quá nhiều đến mức nó sẽ bắt lửa nhiều hơn là giữ lại điện tích. Đó là lý do tại sao bạn sử dụng cao su để cách nhiệt dây bên trong cáp. Các vật liệu có khoảng cách băng thông không đáng kể được gọi là dây dẫn, trong khi những vật liệu có khoảng cách gần như không có dải nào được gọi là chất siêu dẫn .

Ngày nay, hầu hết các chip đều được làm từ silicon, là một chất bán dẫn rất bền và đáng tin cậy. Hãy nhớ rằng, chúng ta cần chất bán dẫn có thể nhanh chóng được bật và tắt theo ý muốn, chứ không phải chất siêu dẫn, sẽ mất phí mà chúng được đưa ra vào lúc ban nhạc không còn cung cấp nó nữa.

Tại sao Graphene không tốt cho việc xây dựng chip?

Như tôi đã đề cập trước đó, graphene là một chất dẫn điện cực kỳ hiệu quả nhưng không có gì nhiều hơn thế. Nó có thể đẩy một khoản phí ở một tốc độ đáng kinh ngạc, nhưng nó không thể giữ nó. Trong hệ thống nhị phân, bạn có thể cần phải giữ lại dữ liệu để các chương trình đang chạy của bạn không chỉ đóng ngay khi chúng mở. Điều quan trọng trong một chip RAM, ví dụ, để đảm bảo rằng các dữ liệu bên trong nó có thể ở lại và vẫn có thể đọc được trong tương lai gần. Khi một transistor ở trạng thái “on”, nó đăng ký “1.” Trong trạng thái “off”, nó đăng ký “0.” Một chất siêu dẫn sẽ không thể “tắt” vì sự khác biệt giữa “on” và "Off" điện áp là quá nhỏ (vì khoảng cách ban nhạc nhỏ tôi đã đề cập trước đó).

Đó không phải là để nói rằng graphene sẽ không có một chỗ trong một máy tính hiện đại. Nó chắc chắn có thể được sử dụng để cung cấp thông tin từ điểm này sang điểm khác nhanh chóng. Ngoài ra, nếu được bổ sung bởi công nghệ khác, chúng ta có thể thấy graphene được sử dụng trong các bóng bán dẫn tại một thời điểm nào đó trong tương lai. Cho dù đó sẽ là một đầu tư hiệu quả của vốn là lên đến ngành công nghiệp để quyết định.

Có một tài liệu khác!

Một trong những vấn đề với silicon là tính không linh hoạt của nó khi làm việc trên các bề mặt siêu mỏng. Một miếng silicon chỉ có thể được cạo rất mỏng để nó hoạt động. Đó là lý do tại sao chúng tôi đã khám phá việc sử dụng graphene ngay từ đầu (nó chỉ dày một nguyên tử). Vì graphene có thể không chứng minh đầy hứa hẹn mà không đầu tư các khối lượng tiền vào phát triển, các nhà khoa học bắt đầu thử các vật liệu khác, một trong số đó là titan trisulfide (TiS3) . Vật liệu này không chỉ có khả năng hoạt động ngay cả ở độ dày của một phân tử đơn lẻ, mà nó còn có một khoảng trống rất giống với silicon.

Các tác động của điều này là sâu rộng cho các sản phẩm công nghệ thu nhỏ đóng gói một số lượng lớn các phần cứng trong một số lượng rất hạn chế của không gian. Vật liệu mỏng hơn cũng sẽ tiêu hao nhiệt hiệu quả hơn, làm cho chúng thuận lợi cho các máy tính có điện bị đói lớn.

Bây giờ đến lượt bạn chia sẻ ý kiến ​​của bạn về nhiệm vụ thay thế silicon. Để lại một bình luận dưới đây với suy nghĩ của bạn!