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DNA로 만든 그래핀 트랜지스터
전자제품의 세계에서는 컴퓨터 칩이 작고, 저렴하고, 빠르면 빠를수록 좋습니다. 실리콘은 칩을 만드는 데 사용되는 재료로 오랫동안 대중화되어 왔습니다. 과학자들이 더 작고 더 빠른 칩을 만드는 기술을 지속적으로 개선함에 따라 열과 기타 간섭 요인으로 인해 실리콘 칩의 일부 기능이 중단되는 시점이 왔습니다.
칩의 주요 실행 장치는 트랜지스터입니다. 트랜지스터는 증폭이 가능한 전기 신호를 위한 작은 게이트 역할을 합니다. 현재 유망한 기술은 전력 소비를 줄이면서 더 작고 빠른 트랜지스터를 제작할 수 있는 방법을 제시할 수 있습니다. 스탠포드 화학공학과 교수인 제난 바오는 공동 저자인 전 박사후 연구원 펑 링 얍(Fung Ling Yap)과 아나톨리 소콜로프와 함께 실리콘 대신 이 놀라운 물질인 그래핀을 기반으로 차세대 전자 칩을 조립하기 위해 DNA를 모델로 사용하는 절차를 공개했습니다.
바오와 그녀의 동료들은 그래핀의 물리적, 전기적 특성으로 인해 아주 적은 양의 전력만 필요로 하는 매우 빠른 칩을 제공할 수 있다고 믿습니다. 원자 한 개 두께에 20~50개 원자 폭으로 매우 얇은 그래핀의 특성 때문에 이들은 탄소 원자를 화학적으로 포함하고 있는 DNA를 그래핀 합성을 위한 템플릿으로 사용하는 아이디어를 생각해 냈습니다. DNA의 물리적 특성과 조직 체계 덕분에 과학자들은 그래핀 템플릿을 능숙하게 조립할 수 있었습니다.
스탠포드 연구팀은 실리콘 플래터를 DNA가 풍부한 용액에 담근 다음 이를 균일하게 똑바로 빗질하여 DNA 가닥을 늘리는 방식으로 이 과정을 시작했습니다. 그 후, 플래터에 있는 DNA를 구리 염 용액으로 처리하여 구리 이온을 DNA에 주입했습니다. 그런 다음 구리가 도핑된 DNA를 가열하고 탄화수소 메탄 가스에 담갔습니다. 이 과정에서 발생하는 열은 일부 탄소 원자를 방출하여 그래핀의 순수 탄소 벌집으로 형성됩니다.
바오에 따르면, 모든 탄소 원자가 벌집 구조로 형성되는 것은 아니며 일부는 불규칙한 패턴으로 뭉쳐 있기 때문에 이 공정이 아직 완벽하지는 않습니다. 그럼에도 불구하고 이 저비용 기술은 큰 잠재력을 가지고 있으며 실리콘을 대체할 수 있을 것으로 보입니다.
Chin Trento
