Kulstof-ark kan måske erstatte silicium

Graphener kan vise sig at være et langt bedre materiale til elektroniske komponenter end for eksempel silicium, mener forskere ved Manchester University.

Graphene er "ark" af kulstofatomer, der er forbundet i plane flader i hexagonale mønstre.

Den vigtigste, nyopdagede egenskab er, at elektroner kan bevæge meget længere hen over sådan et gitter end andre, kendte materialer uden at spredes. Det gælder materialer som guld, silicium, galliumarsenid og kulstofnanorør.

Det lover godt for anvendelser som transistorer til ultrahøje frekvenser, og dette kan bruges til sikkerhedsskannere i lufthavne.

»Vi vidste, at elektronernes mobilitet på grafen er høj, højere end på silicium. Men vi var ikke forberedt på, at graphene også var langt bedre end kulstofnanorør og endda rekordholderen Indiumantimonid (InSb). Graphene er simpelthen det bedst mulige materiale til elektroniske anvendelser,« siger professor Andre Geim, leder af Manchester University Centre for Mesoscience and nanotechnology, til magasinet The Engineer.

Graphens såkaldte carrier mobility er på 200.000 cm2/Vs - over 100 gange højere end mobiliteten i silicium.

Kulstofnanorør har vist sig at være vanskelige at udnytte industrielt, fordi de produceres uhomogene. Derfor kan der gå årtier, før denne teknologi virkelig kan udnyttes.

Der er også problemer, der skal overvindes med graphen. Da der ikke findes graphen-wafere, kan det også være mange år, før materialet kan erstatte integrerede siliciumkredsløb.

»Men til behandling af solceller eller til flydende krystal kan tidshorisonten være så kort som tre til fem år,« siger Andre Geim.