China exploatează tehnologia grafenului pentru a înlocui cipurile pe bază de siliciu și pentru a sparge monopolul cu o performanță de 10 ori mai mare

În timpul Conferinței internaționale privind inovarea în domeniul grafenei din China, mai multe companii și instituții au discutat despre utilizarea tehnologiei pe bază de grafene care ar trebui să înlocuiască actualele cipuri pe bază de siliciu și au creat un consorțiu pentru a aborda aceste probleme pe plan intern.

Grafenul are o mobilitate a electronilor excepțional de bogată datorită faptului că suprafața este formată dintr-o cantitate redusă de impurități care împrăștie electroni. La nivel de performanță, în comparație cu cipurile pe bază de siliciu, grafenul oferă o performanță de zece ori mai mare și un consum redus de energie. Chint Group, Shanghai Electric Cable Institute, Shanghai Graphene Industry Technology Functional Platform și multe alte instituții vor colabora pentru a introduce în viitor cipuri pe bază de grafen.

Grafenul cuprinde un strat individual poziționat „într-o rețea hexagonală de atomi de carbon”. Grafenul este de două sute de ori mai rezistent decât oțelul. Rezistența este de neegalat în comparație cu siliciul. În același timp, conductivitatea termică și electrică este mai bună decât cea a cuprului, ceea ce ar fi esențial în dezvoltarea nu numai a cipurilor semiconductoare, ci și a disipării căldurii termice, a bateriilor eficiente și multe altele. În cele din urmă, grafenul este ușor, măsurând mai puțin de un miligram pe metru pătrat.

În 2010, IBM Corporation a demonstrat că plăcile de grafenă au o frecvență a tranzistorului de până la 100 GHz. Compania a declarat că ar putea fi fabricate cipuri care să ofere frecvențe ale tranzistorilor între 500 și 1000 GHz, dar compania nu a produs un cip din grafen pentru producția în masă.

Există însă o speranță. Se anticipează că, odată cu numărul mare de companii care cercetează grafenul ca înlocuitor al siliciului în cipurile semiconductoare, piața pe care TSMC și Samsung Electronics o domină, dacă nu monopolizează, va fi mai deschisă pentru ca întreprinderile și instituțiile să profite de pe urma fabricării unei astfel de tehnologii.

Cele mai semnificative limitări ale grafenului în cipurile semiconductoare sunt legate de costurile de fabricație și de dezvoltare. Cipurile pe bază de grafen sunt complicate de produs și sunt foarte costisitoare pentru a fi create. Au trecut mai mulți ani de la introducerea teoriei, dar nimeni nu a obținut un nivel stabil pentru a începe să producă în masă cipuri cu grafen pentru întreaga lume.