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[재료Engineering] 그라핀에 대하여 / 1. 서 론 지난 수십 년간 컴퓨터의 속도는

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작성일 23-05-03 12:48

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재료공학 그라핀에 대하여 / 1. 서 론 지난 수십 년간 컴퓨터의 속도는

1. 서 론 지난 수십 년간 컴퓨터의 속도는 2년마다 2배씩 증가하여 기...
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1. 서 론 지난 수십 년간 컴퓨터의 속도는 2년마다 2배씩 증가하여 기가 헤르츠 영역에 도달했다. graphene은 2004년 영국 맨체스터 대학교의 앙드레 게임 팀과 러시아 마이크로일렉트로닉스 연구소의 연구팀이 처음 만든 것으로, 겨우 원자 한 개의 두께를 가진 2차원 탄소 구조체이다. 최근 세계 고체 물리학계의 차세대 유망 재료 중 하나는 단연 graphene이다. 이에 비해 Graphene은 흑연에 존재하는 단원자 두께의 탄소입자로 적층구조를 형성하므로서 우수한 열전도도와 다이아몬드보다 강한 강도, 그라핀 내에서 전자 이동 빠르다는 장점을 가지고 있다. 비록 이 속도가 진공 중의 빛의 속도보다 300배나 느린 것이지만 일반 도체나 반도체 내의 전자의 속도보다는 훨씬 빠른 것이다. 이 재료는 연필에서 발견되는 흑연(그라파이트)에서 만들어진다. 또한 기존 실리콘 산화물(SiO2)은 전자의 터널링 效果에 의해 누설전류발생가 발생하기도 한다. 실리콘의 경우 고주파영역에서 상당한 열을 발생하고 안정적으로 작동할 수 있는 속도 크게 제한을 받으며 10nm이하에서는 실리콘 물성을 잃는 단점이 있다. 미국 메릴랜드 대학의 물리학자들은 그라핀이 상온에서 물질이 얼마나 전기를 잘 전도시키는지를 나타내는 이동도(mobility)가 가장 크...
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1. 서 론 지난 수십 년간 컴퓨터의 속도는 2년마다 2배씩 증가하여 기...
설명
다. 또한 실리콘 반도체는 10나노미터 이하의 크기에서는 물성을 읽게 된다된다. 실리콘의 한계를 극복하는 것이 graphene을 사용하는 이유중의 하나이다. 또 하나의 특징은 graphene 내의 전자들이 정지 질량이 없는 상대론적 입자처럼 행동하고 약 초속 1 백만 미터로 움직인다는 것이다. 현재 컴퓨터 프로세서용 물질로 사용되고 있는 실리콘 반도체는 고주파수 영역에서 작동할 때 상당한 열이 발상하며 이로 인해 안정적으로 작동할 수 있는 속도가 크게 제한을 받는다. 이와 같은 문제점(問題點)으로 실리콘 반도체는 이미 성능의 한계에 도달하였다는 평가를 받고 있다. 소형화 역시 실리콘 반도체의 발목을 잡는 문제점(問題點)으로 남아있다.

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