I chip al grafene , autentico “Santo Graal” dell’elettronica di questi anni frenetici di evoluzione tecnologica a briglie scolte, sarebbero a un passo dalla realizzazione su scala industriale. O per lo meno è quello che promettono ricercatori giapponesi della Tohoku University assieme ai colleghi di altri istituti e centri di ricerca nipponici, che nel lavoro Crescita Epitassiale su Silicio attraverso una Elettronica Combinata Grafene-Silicio descrivono un metodo rivoluzionario per fondere due mondi sin qui difficili da combinare .
A far combaciare gli oramai rodati standard industriali di lavorazione del silicio e le promesse mirabolanti del grafene (chip più veloci e performanti, affidabili e resistenti) ci stanno provando in tanti, inclusi i ricercatori della Pennsylvania State University che hanno annunciato la realizzazione di wafer di grafene da cui produrre, in futuro, i nuovi microchip al carbonio.
La ricerca nipponica promette di andare oltre questi traguardi , perché il metodo di crescita epitassiale descritto nello studio permette di applicare la tradizionali tecnica litografica per lo “stampaggio” dei circuiti integrati a un sottile strato di grafene. “Il grafene è un promettente contendente alla successione del trono del silicio nell’elettronica al di là dello standard CMOS”, scrivono i ricercatori giapponesi, ma per far si che avvenga la successione tecnologica è necessario sviluppare un metodo di “crescita epitassiale su larga scala di grafene su substrati”.
Piuttosto che abbandonare i substrati di silicio correntemente adottati e imbarcarsi in un costosissimo processo di riconversione dell’intera industria dei semiconduttori, gli scienziati nipponici dicono di aver sfruttato in maniera innovativa il metodo della crescita epitassiale di grafene su substrati di silicio, vale a dire una delle strade sin qui battute per raggiungere la singolarità tecnologica fra i due elementi.
Lo studio dimostra appunto che la formazione di grafene epitassiale ( ovverosia “la deposizione di sottili strati di materiale cristallino su un substrato massivo, anch’esso cristallino, che ne indirizza la crescita e ne determina le proprietà strutturali”) “è possibile grafitizzando sottili strati di carburo di silicio formati su substrati di silicio”.
In parole povere, con la loro tecnica di crescita del composto silicio-carbonio i ricercatori giapponesi avrebbero trovato il modo di accelerare enormemente la ricerca e lo sviluppo di soluzioni tecnologiche a base di grafene , estendendo (almeno in teoria) le mirabolanti qualità di quest’ultimo materiale al “substrato” industriale che produce microchip a milioni per i dispositivi elettronici di tutto il mondo. “Se stiamo per entrare nell’era del grafene”, chiosano dal MIT , “si può ragionevolmente sostenere che tale era cominci da qui”.
Alfonso Maruccia
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5 feb 2010