Революционный материал будущего

1.

Графен: Революционный
Материал Будущего
Граф ен - это материал, состоящий всего из одного слоя атомов
углерода, расположенных в ф орме гексагона. Этот относительно
новый материал обладает уникальными свойствами, которые
открывают новые возможности в науке и технологиях. Е го высокая
электропроводность, прочность и гибкость делают его
потенциальным заменителем кремния в электронике будущего.

2.

Откры тие Граф ена
1
1 962 год
Ученые обнаруживают монослои углерода с помощью
просвечивающего электронного микроскопа.
2
1 970 год
Графен синтезируют на металлических поверхностях.
3
2004 год
Андрей Гейм и Константин Новоселов создают графен, используя
обычный карандаш и скотч. Их работа становится основой для
современных исследований графена.

3.

Уникал ьны е Свойства Граф ена
Вы сокая
Эл ектропроводнос
ть
Графен обладает
высокой
электропроводностью
без практически никакого
сопротивления, что
позволяет создавать
транзисторы, способные
работать на
терагерцовых частотах в 10 раз быстрее
существующих
кремниевых
транзисторов.
Прочность и
Гибкость
Вы сокая
Теплопроводность
Графен почти прозрачен
и легко растягивается на
20%, что обычно
противоречит хорошей
проводимости. Это
делает его интересным
материалом для
производства гибких
электронных устройств.
Графен обладает
высокой
теплопроводностью, в 10
раз превосходящей
медь, что позволяет
эффективно отводить
тепло от электронных
компонентов.

4.

Первые Шаги к Графеновым
Процессорам
2010 год
1
Ученые IBM создают полевые
транзисторы из граф ена с
максимальной частотой 1 00 ГГц,
2
что в 4 раза быстрее
2024 год
Ученые из Технологического
предыдущих разработок.
института Джорджии создают
первый в мире
Следующие 10-15 лет
Ожидается, что граф еновые
процессоры станут
реальностью благодаря
совершенствованию методов
синтеза граф ена и интеграции
его в производственные
процессы.
3
ф ункциональный
полупроводник из граф ена,
открывая путь к производству
граф еновых процессоров.

5.

Трудности на Пути к Граф еновы м
Процессорам
1
Сл ожность Производства
2
Получение чистого и однослойного
граф ена на больших поверхностях
представляет технологический
вызов.
3
Интеграция с
Традиционны ми
Технол огиями
Необходимо разработать новые
методы интеграции граф ена с
традиционными
производственными процессами
микрочипов.
Масштабируемость
Существующие методы синтеза
граф ена малоэф ф ективны или
неустойчивы для массового
производства процессоров.
4
Стандартизация и
Контрол ь Качества
Малейшие деф екты в граф ене
могут существенно повлиять на
работу граф еновых процессоров.

6.

Перспективы Граф еновы х
Процессоров
Инвестиции в
Иссл едования
Совершенствова
ние
Ожидаемы е
Сроки
Крупные
Улучшение методов
Специалисты
технологические
синтеза графена,
оценивают, что в
компании и фонды
оптимизация
течение следующих 10-
активно инвестируют в
производственных
15 лет мы можем
разработку графеновых
процессов и
ожидать появления на
технологий, что
интеграция с
рынке графеновых
свидетельствует о
существующими
процессоров.
перспективах данной
платформами -
области.
ключевые направления
для графеновых
процессоров.

7.

Применение Графена в
Электронике
Высокоскорост
ные
Транзисторы
Высокоемкие
Аккумуляторы
Прозрачные
Дисплеи
Граф еновые
транзисторы
способны
работать на
терагерцовых
частотах, что в 10
раз быстрее
существующих
кремниевых
аналогов.
Граф ен обладает
высокой
электроемкостью,
превышающей
литий-ионные
аккумуляторы в 47
раз.
Граф ен почти
полностью
прозрачен для
оптического
излучения, что
делает его
интересным для
производителей
дисплеев.
Эффективные
Солнечные
Батареи
Высокая
прозрачность и
проводимость
граф ена делают
его
перспективным
материалом для
солнечных
панелей.

8.

Будущее Графена
Революционные Свойства
Графен обладает уникальными характеристиками, которые открывают
новые возможности в электронике, энергетике и многих других областях.
Преодоление Трудностей
Для реализации графеновых технологий необходимо решить ряд
технологических проблем, связанных с производством и интеграцией
графена.
Перспективы Коммерциализации
Активные инвестиции и научные исследования в области графена
свидетельствуют о высоком потенциале его коммерческого применения
в ближайшие 10-15 лет.

9.

Спасибо за внимание