Çinli bilim insanları, karbon nanotüplerden (CNT) üretilen yeni nesil transistörlerle elektronik dünyasında önemli bir dönüm noktasına ulaştı. Pekin Üniversitesi, Xiangtan Üniversitesi ve Zhejiang Üniversitesi araştırmacılarının birlikte geliştirdiği bu yeni cihazlar, 1 terahertz (1 THz) frekansının üzerinde çalışabiliyor, yani saniyede 1 trilyondan fazla sinyali işleyebiliyor. Bu gelişme, 6G kablosuz iletişim, yüksek hızlı radar sistemleri ve ileri bilgi işlem teknolojileri için yeni bir sayfa açıyor.
SİLİKON SINIRINI AŞTI
Günümüzde kullanılan silikon tabanlı transistörler, 100 ila 300 GHz arasında çalışabiliyor. Ancak yeni CNT tabanlı MOSFET’ler, bu sınırın çok ötesine geçerek 1.024 GHz’e (1 THz) ulaştı. Bu, sinyallerin saniyede 1 trilyon kez değiştirilip güçlendirilebilmesi anlamına geliyor. Araştırmacılar, karbon nanotüplerin yüksek taşıyıcı hareketliliği ve mükemmel elektriksel iletkenliği sayesinde silikonun yerini alabileceğini düşünüyor.
NANO MİMARİYLE HIZ ARTTI
Ekip, 80 nanometrelik kapı uzunluğuna sahip cihazlarda 3.000 cm²/V·s üzerinde taşıyıcı hareketliliği elde etti. Ayrıca, 35 nanometrelik Y şeklinde kapı yapısına sahip modeller, 551 GHz’lik kesme frekansına ve 1.024 GHz’lik maksimum salınım frekansına ulaştı. Bu değerler, mevcut silikon tabanlı MOSFET’lerin neredeyse dört katı hızına karşılık geliyor. Nature Electronics dergisinde yayımlanan çalışmada, araştırmacılar bu performans artışının, 6G iletişim sistemleri için gereken ultra yüksek hız gereksinimlerini karşılayabileceğini vurguladı.
RADYO FREKANSLARINDA BAŞARI
Araştırmacılar, geliştirdikleri transistörleri test etmek için radyo frekans (RF) amplifikatörlerinde kullandı. Bu amplifikatörler, milimetre dalga bandında (30 GHz) çalışan sinyallerin gücünü yüzlerce kat artırarak olağanüstü bir performans sergiledi. Sonuçlar, CNT tabanlı MOSFET’lerin yalnızca dijital bilgi işlemde değil, aynı zamanda kablosuz haberleşme sistemlerinde de devrim yaratabileceğini gösteriyor.
6G TEKNOLOJİLERİNE YOL AÇIYOR
Araştırma ekibine göre, hizalanmış CNT dizilerinin kullanımı, terahertz frekanslarında çalışan entegre devrelerin üretimini mümkün kılacak. Bu tür cihazlar, gelecekte ultra hızlı verici-alıcı sistemlerinde, yüksek çözünürlüklü radar sensörlerinde ve THz görüntüleme teknolojilerinde kullanılabilir. Araştırmacılar, “CNT tabanlı transistörlerin potansiyeli, geleceğin bilgi işlem altyapılarını yeniden tanımlayabilir” ifadesini kullandı.
