Eletrônica

Chip de grafeno poderá atingir 1.000 GHz

Chip de grafeno poderá atingir 1.000 GHz
Chip de grafeno, um multiplicador de frequências que poderá levar a processadores que funcionem em velocidades de até 1.000 GHz, ou 1 THz.[Imagem: Donna Coveney]

Se alguém duvida do potencial do grafeno para revolucionar a eletrônica, basta ver que esse material já foi utilizado para demonstrar os melhores transistores já fabricados, aí incluídos o mais rápido, o menor e o mais fino desses componentes que são a base de toda a eletrônica.

O grafeno é um material feito unicamente de carbono, com apenas um átomo de espessura, dispostos em um formato que lembra uma tela de galinheiro. Uma folha de grafeno enrolada resulta em um nanotubo de carbono.

Chip de grafeno

Agora, pesquisadores do MIT deram um passo adiante e fabricaram um chip experimental de grafeno. Embora ainda feito em escala de laboratório, o chip de grafeno demonstra a possibilidade do uso do material com as tecnologias padrão da indústria de semicondutores.

Segundo os pesquisadores, um chip de grafeno poderá estar disponível industrialmente em um ano ou dois.

Multiplicador de frequência

O chip de demonstração é um multiplicador de frequências, um dispositivo largamente utilizado em sistemas de comunicações de rádio e outras aplicações sem fio.

Um multiplicador de frequências é um dispositivo capaz de receber um sinal elétrico de determinada frequência - por exemplo, o sinal de clock que determina a velocidade de funcionamento dos processadores - e produzir um outro sinal que é um múltiplo desse sinal de entrada.

Os atuais multiplicadores de frequência exigem múltiplos componentes eletrônicos, o que gera sinais de saída com ruídos, que exigem filtros e consomem muita energia.

Chip de 1.000 GHz

O chip de grafeno, por sua vez, utiliza um único transístor e produz um sinal de saída limpo que dispensa os circuitos adicionais de filtragem.

"É muito difícil gerar altas frequências, acima de 4 ou 5 gigahertz, mas a nova tecnologia de grafeno poderá levar a sistemas viáveis na prática na faixa de 500 a 1.000 gigahertz," diz o professor Tomás Palacios, que ajudou a desenvolver o chip.

Na sua primeira versão, o chip de grafeno gera frequências que são o dobro da frequência de entrada. Mesmo neste estágio, contudo, eles podem ser colocados em série para produzir frequências de saída muito mais altas do que as que são possíveis atualmente.

Bibliografia:

Graphene Frequency Multipliers
Han Wang, Daniel Nezich, Jing Kong, Tomás Palacios
Electron Device Letters
May 2009
Vol.: In Press




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