Благодаря успехам в развитии волоконной оптики, сейчас большая часть информации, которую мы потребляем каждый день, передаётся с помощью света. В целом это происходит довольно неэффективно — поскольку большинство компьютерных чипов требует для своей работы электричество, и учёные до сих пор до конца не разобрались, как осуществить качественный скачок к более футуристичным материалам.
По крайней мере, так было, пока не появился графен.
Три различных исследования, которые были недавно опубликованы в журнале «Nature Photonics», описывают детали новой техники использования графена в качестве светового материала для компьютерных чипов. Для этого всего лишь необходимо нанести слой графена (изображён на схеме в виде гексагональной сетки) на кремниевый волновод (показан фиолетовым цветом) и поместить его между электродами (обозначены золотом). В такой системе любые электроны, выбитые входящим светом, будут конвертироваться в электричество. Подобный чип будет не только гиперотзывчивым и очень быстрым; он будет также значительно дешевле в производстве, чем стандартные кремниевые чипы.
Такие графеновые фотодетекторы смогут найти себе применение во многих областях, как внутри так и за пределами компьютерной индустрии. Команда, возглавляемая Томасом Мюллером из Венского Университета технологий даже интегрировала графеновый фотодетектор с кремниевым чипом. «Есть множество материалов, которые могут трансформировать свет в электрические сигналы, но графен позволяет осуществлять такую конверсию особенно быстро», объясняет Мюллер. «Такая технология не только крайне важна для передачи данных на большие расстояния. Оптическая передача информации также становится всё более и более важной для коммуникаций внутри отдельного компьютера».
И это только начало индустрии компьютерных чипов на основе графена. Фактически же, это одна из самых трендовых тем в области фотоники. Большое количество проводимых исследований заставляет учёных надеяться, что этот материал скоро сможет выйти из лабораторий и отправиться на компьютерные фабрики. А тем временем, мы можем записать ещё одну победу в актив графена – одного из самых многофункциональных материалов, которые мы когда-либо видели.
