Grafen kan ge terahertzfart

Så provas grafen
1. Under tillverkningen undersöks material-et hela tiden i elektronmikroskop. Här synar Sam Vaziri en trycksensor i grafen.

2. De små kiselbitarna med ett antal hundra transistorer läggs in och provas i en så kallad probstation där de ligger skyddade för vibrationer, magnetfält, ljus och andra störningar. Mätutrustningen klarar alla möjliga enheter. Kontaktpunkterna på bitarna kan probas med mikrometerprecision. Mätracken intill kan mäta strömspännings-karaktäristik automatiskt med strömmar ned till femtoampere. Spänning och frekvens mäts upp till millimetervågor.

3. Nere i probstationens provkammare trycks ett antal prober (små nålar) mot de metalliserade elektroderna på kiselytan (vid pilen). Det är bara fyra prober, men det räcker eftersom en transistor inte har fler elektroder än så. Det finns inga grafenkretsar, inga grafenmikroprocessorer, bara enskilda transistorer. Det här är fortfarande bara grundforskning.

4. Vad kan man då mäta? Diagrammet visar komponentens strömspänningskaraktäristik, alltså vad som händer med kollektorströmmen när man höjer basspänningen över emitterns potential (0 volt). Precis som i vilken annan npn-transistor som helst uppstår det ett knä på kurvan när basen fått tillräckligt hög spänning och sedan ökar strömmen med pålagd basspänning. Från 5 volt och upp till 6 volt ökar kollektor-strömmen från 10 till 10 000. Ökar man spänningen till mer än 6 volt blir det överslag mellan bas och emitter. Det är inga jätteströmmar. Strömmen anges i nanoampere per kvadratcentimeter emitteryta och med en emitter på 30 gånger 30 my, alltså 0,003 gånger 0,003 centimeter, talar vi om strömmar från 90 femtoampere till 90 pikoampre. Det blir inga gitarrförstärkare av det, men låt KTH-folket hålla på ett par år till så ska du få se på grejor.