IBM produce un ricevitore radio in grafene

Il grafene è il principale candidato alla sostituzione del silicio nei processori del futuro. I ricercatori di IBM hanno compiuto un primo passo verso il raggiungimento di questo obiettivo, producendo un ricevitore a radio frequenza in grafene con prestazioni 10.000 volte superiori alle attuali soluzioni. La vera scoperta è rappresentata dalla tecnica usata per depositare il materiale sul chip senza danneggiarlo. Il grafene, infatti, possiede un’ottima conducibilità elettrica (200 volte maggiore del silicio), ma è piuttosto fragile.

Gli scienziati di IBM hanno creato il primo chip in grafene nel 2011, provando che il materiale poteva essere usato in elettronica, ma allo stesso tempo verificando che le sue prestazioni venivano influenzate negativamente dal processo produttivo. Il GFET (Graphene Field-Effect Transistor) era stato ottenuto depositando sul wafer prima i componenti attivi (transistor e i loro canali in grafene) e poi i componenti passivi (resistenze e condensatori). Ciò provocava il danneggiamento del GFET, a causa della fragilità del grafene (un microscopico foglio spesso quanto un atomo di carbonio).

Il ricevitore a radio frequenza è stato invece assemblato a partire dai componenti passivi, sui quali è stato depositato uno strato di grafene, al termine del processo produttivo. Il chip contiene tre transistor con canali in grafene e funziona ad una frequenza di 4,3 GHz. Il ricevitore è stato testato con successo, riuscendo a leggere il messaggio “IBM” dal segnale wireless.

Oltre che nei computer, il grafene potrebbe essere utilizzato per la realizzazione di chip radio da integrare nei futuri dispositivi mobile. La frequenza di trasmissione dei dati può raggiungere i 500 GHz, ben oltre qualsiasi materiale usato nel campo delle radiofrequenze, consumando tra l’altro meno energia.