탄소가 집적회로에서 실리콘을 대체할까요?
캘리포니아 대학교 버클리, 컬럼비아 대학교, 미국 로렌스 버클리 국립연구소, 워싱턴 대학교의 연구진은 트랜지스터와 회로의 배선으로 그래핀 나노리본을 사용하는 탄소 기반 컴퓨터를 개발해 왔으며, 이는 “컴퓨터 및 기타 전자기기의 에너지 효율을 높일 수 있다”고 Engineering 360이 보도했다.
“금속성 그래핀 나노리본의 개발로 인해 집적회로의 선호 소재로서 실리콘을 대체할 탄소의 잠재력이 더욱 밝아 보인다”고 GlobalSpec은 언급했다. “ 짧은 나노리본 세그먼트를연결함으로써, 각 세그먼트의 전자를 조절 가능한 반도체 특성을 가진 원하는 위상학적 상태로 배열할 수 있다. 이 접근법을 통해 길이 수십 나노미터, 폭 1.6nm의 전도성 금속 와이어를 얻었다. 새로 형성된 구조의 전자 상태는 금속의 상태였으며, 각 세그먼트가 하나의 전도 전자를 제공했다”.
“그래핀 나노리본(GNR, 나노그래핀 리본 또는 나노흑연 리본이라고도 함)은 폭이 50nm 미만인 그래핀 띠이다,”라고 Wikiwand는 설명한다.
“동일한 소재 안에 머무르는 것, 즉 탄소 기반 소재의 영역 안에 머무르는 것이 현재 이 기술을 하나로 묶어주는 요소다”라고 UC 버클리 화학과 교수인 Felix Fischer는 Berkeley News에 말했으며, 모든 회로 소자를 동일한 소재로 만들 수 있다는 점이 제작을 더 쉽게 만든다고 언급했다. “이는 전(全) 탄소 기반 집적회로 아키텍처라는 큰 그림에서 빠져 있던 핵심 요소 중 하나였다.”
연구진은 그래핀 나노리본의 금속성이 단일 차원에서 특이한 양자 상태를 연구하는 데 유용하다는 것을 발견했다. 이 소재로 제작된 탄소 기반 컴퓨터는 전력을 극히 일부만 사용하며, 실리콘 컴퓨터보다 여러 배 더 빠르게 전환할 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 우리는 이 연구를 계속 주시할 것이다.