Hoewel jaarlijks nog steeds kleinere productieprocedés worden bereikt op het gebied van transistors lijkt de grens van het huidig gebruikte silicium met een aantal jaren toch in zicht. Vandaar dat wetenschappers al enige jaren bezig zijn met het vinden van een vervanger, zoals koolstof waarmee nanotubes gemaakt kunnen worden. Grafietoxide ontstaat na een chemisch proces op een laag van koolstof, waarbij de structuur van de koolstoflaag onderbroken wordt en kan gaan buigen. Ook kan de thermische en elektrische geleidbaarheid tijdens dit proces worden beïnvloed dat mede afhangt van de mate van oxidatie van het materiaal.
Wetenschappers hebben met behulp van een Atomic Force Microscope (AFM) een manier gevonden om grafiet te gebruiken op een schaal van 12 nm met een isolerende laag van grafietoxide. Bij de techniek die temperatuurgevoelig is kan de elektrische geleidbaarheid plaatselijk worden aangepast door de punt van de AFM heter of kouder te maken.
Bij een temperatuur van 600° Celsius kon met de AFM punt op de grafietoxide laag bepaalde elektrisch geleidende kanalen worden aangebracht met een dikte van 12 nm met een snelheid van enkele micrometers per seconde. Het behandelde gebied bleek na diverse onderzoeken zich te gedragen als een draad met een lage weerstand en goede elektrische geleidbaarheid. Het niet behandelde materiaal om de kanalen heen bleek te werken als een isolator. Door de temperatuur te variëren tussen de 150° Celsius en de 700° Celsius konden de onderzoekers de geleidbaarheid na behandelding met de AFM punt vrij voorspelbaar controleren.
Om de techniek te gebruiken voor massaproductie zouden meerdere AFM's kunnen worden gecombineerd om gelijktijdig één wafer te bewerken. Vooralsnog is onbekend op welke termijn de techniek te gebruiken is. Het volledige artikel is gepubliceerd in de laatste editie van het vakblad Science.
De punt van de AFM kan door temperatuurwijzigingen plaatselijk de eigenschap van het grafietoxide veranderen.
Bron: Arstechnica
