Will Graphene Replace Silicon? - Computerphile Computerphile English Turkish

Will Graphene Replace Silicon? - ComputerphileYouTube↗ IA↗(long shot)
183.6K views 5.7K likes 79 dislikes 25 Mar 2019

Computerphile 2.6M subscribers N/A YouTube↗

Click to Play Video

So graphene is a kind of graphite? How, what's the... graphite, graphite looks like that

Yani grafen bir çeşit grafit mi? Nasıl, şey ... grafit, grafit buna benziyor

That's a big slab of graphite. I can by using the scotch tape method peel pieces off

Bu büyük bir grafit levhası. Scotch tape yöntemini kullanarak parçaları soyup çıkarabilirim

The way I think of it

Bunu düşündüğüm gibi

Is that a single atomic layer of graphite is graphene. I knocked it around a bit this be?

Tek bir atomik grafit tabakası grafendir. Bu biraz etrafında çaldı?

Single molar mono layer by layer graphene where you've got two layers held together by these Van der Waals forces

Bu Van der Waals kuvvetleri tarafından iki tabakayı bir arada tuttuğunuz kat grafen ile tek molar mono tabaka

That's got slightly different electrical properties and then you've got tri layer and when you get up to 50 layers the graphene starts looking black

Bu biraz farklı elektriksel özelliklere sahip ve sonra üç katmana sahipsiniz ve 50 katmana ulaştığınızda grafen siyah görünmeye başlar

It's you seem to note that

Bunu not etmiş gibisin

one model layer of graphene over a wide part of the electromagnetic spectrum

elektromanyetik spektrumun geniş bir kısmı üzerine bir model grafen katmanı

Absorbs about 2% of the light intensity

Işık yoğunluğunun yaklaşık% 2'sini emer

So it's very transparent and that makes it an interesting material as well because you got a transparent conductor

Bu yüzden çok şeffaf ve şeffaf bir iletken aldığınız için onu ilginç bir malzeme haline getiriyor

Amazingly the absorbance of graphene is given by the fine-structure constant

Şaşırtıcı bir şekilde grafen emilimi ince yapı sabiti tarafından verilmektedir.

Times pi. Now, if any of you up to sixty symbols, you know, I'm fascinated with the fine-structure constant

Times pi. Şimdi, herhangi biriniz altmış sembole kadar, bilirsiniz, ince yapı sabiti ile büyüleniyorum

You could see a sixty symbols video on that Andrei Guymon costume Novoselov isolated

İzole Andrei Guymon kostümü Novoselov'un altmış sembol videosunu görebilirsiniz.

graphene from a lump of graphite and

bir grafit yığınından gelen grafen ve

For some electrical contacts on and so that had some very interesting

Bazı elektrik kontakları için ve bunun çok ilginç bir yanı vardı.

Electrical properties they made a little transistor out of it

Elektriksel özellikleri ondan biraz transistör yaptı

What we're waiting for now is to make lots of transistors

Şimdilik beklediğimiz şey çok sayıda transistör yapmak.

Out to reverse a much more difficult job that it's very difficult to switch off the channel

Kanalı kapatmanın çok zor olduğu çok daha zor bir işi tersine çevirmek

because of a bit of quantum mechanics that the

biraz kuantum mekaniği yüzünden

Electrons in graphene of this curious band structure graphene does not have a bandgap

Bu meraklı bant yapısının grafenindeki elektronlar grafenin bant aralığı yoktur

like silicon or germanium or gallium

silikon veya germanyum veya galyum gibi

Arsenide a band gap is a gap in energy

Arsenide bir bant boşluğu enerji içinde bir boşluktur

If you want to get the electrons flowing, you've got to put the Fermi energy which tells you the energy of

Elektronların akmasını istiyorsanız, size enerjisini söyleyen Fermi enerjisini koymak zorundasınız.

the energy of the highest energy electron

En yüksek enerjili elektronun enerjisi

Don't want that in in the middle of in the middle of the gap because then you don't get any free electrons or free holes

Boşluğun ortasında olmasını istemeyin çünkü serbest elektronlar veya serbest delikler alamazsınız.

So you guys are gonna push the chemical potential down into the valence band or up into the conduction band

Böylece sizler kimyasal potansiyeli değerlik bandına veya iletkenlik bandına çekeceksiniz

they stand bandgap is crucial for being able to turn off your silicon or gallium arsenide field effect transistor because in the

Onlar bandgap stand silikon veya galyum arsenit alan etkisi transistörünü kapatmak için çok önemlidir çünkü

band gap between the conduction band and the valence band

İletim bandı ile değerlik bandı arasındaki bant aralığı

Any electronic state so you could get in there and you can't put them in there by putting in some impurities. Those states are

Herhangi bir elektronik devlet oraya girebilir ve bazı yabancı maddeleri koyarak onları oraya koyamazsınız. Bu devletler

Evanescent they decay very rapidly in space. So the electrons can't propagate through it when you're in the conduction band

Evanescent uzayda çok hızlı bir şekilde bozulurlar. Bu yüzden, elektronlar iletim bandındayken yayılamaz

About above the bandgap of the valence band below the bandgap the electrons or the missing electrons call the hole called the holes

Bant değerinin altındaki bant değerinin bant aralığı üstünde elektronlar veya eksik elektronlar delik adı verilen deliği çağırır.

Can move very very freely and had pretty good velocities, especially in something like indium phosphide or gallium arsenite that's faster than silicon

Çok serbestçe hareket edebilir ve özellikle silisyumdan daha hızlı olan indiyum fosfit veya galyum arsenit gibi bir şeyde oldukça iyi hızlara sahip olabilir.

But silica has got this fantastic property

Ancak silika bu muhteşem özelliğe sahip

You can oxidize its surface and make silicon oxide now in addition to that, of course in the latest bunch of transits

Yüzeyini oksitleyebilir ve buna ek olarak şimdi de en son transit demetinde silikon oksit yapabilirsiniz.

He's not using silicon oxide

Silikon oksit kullanmıyor

As the barrier you want a higher dielectric material

Bariyer olarak daha yüksek bir dielektrik malzeme istiyorsunuz

So you got like a hafnium salts and oxides that can that can push up that and you get more more electrons in your channel

Böylece, onu artırabilen bir hafniyum tuzları ve oksitler elde ettiniz ve kanalınızda daha fazla elektron elde ettiniz.

For a given gate voltage. What's so exciting about graphene from my kind of looking forwards point of view. Well whereas silicon

Belirli bir geçit voltajı için. Ne tür bir bakış açısı bakış açısından grafen hakkında heyecan verici. Oysa silikon

Or indium phosphide or gallium arsenide has a structure like this

Ya da indiyum fosfit ya da galyum arsenit bunun gibi bir yapıya sahiptir.

It's a very rigid structure

Çok katı bir yapı

Basically, the diamond structure for silicon silicon is just like diamond except the silica is replacing the carbon atoms. It's a very rigid structure

Temel olarak, silikon silikon için elmas yapısı, silika karbon atomlarının yerine geçmesi dışında tıpkı elmas gibidir. Çok katı bir yapı

And the electrons can move freely in all three direct dimensions

Elektronlar, her üç doğrudan boyutta serbestçe hareket edebilir

The surface for MOSFETs the interface between the silicon and the oxide or the hafnium oxide

MOSFET'lerin yüzeyi silikon ve oksit veya hafniyum oksit arasındaki arayüzü gösterir.

At that surface

you've got to be very careful because once you break these bonds and you're changing the chemistry at the atomic level and

Çok dikkatli olmalısın, çünkü bir kez bu bağları kırarsan ve kimyayı atom seviyesinde değiştiriyorsun.

You can have charge on those on those surface States that charge can be very adverse in principle. You can scatter electrons

Bu yüzeysel durumdakiler için, ücretin ilke olarak çok olumsuz olabileceği konusunda ücret alabilirsiniz. Elektronları saçabilirsiniz

scattering electrons randomize your momentum

saçılma elektronları momentumunuzu randomize eder

so if you're trying to get them to move down a channel with a high current as quickly as possible to make if you wanna

bu yüzden eğer istemek için mümkün olan en kısa sürede yüksek akımlı bir kanaldan aşağı geçmelerini sağlamaya çalışıyorsanız

switch a device class off if they zigzagging and knocking off impurities and so on till

eğer zikzak yaparlarsa ve kirleri çıkarırlarsa vb.

They take longer to go down the device their mobility as it says is reduced

Cihaza gitmek için daha az zaman alıyorlar, mobilite azaldı diyor

So you want it's nice to have a clean surface now the point about graphene. Is that graphene?

Demek ki şimdi grafen ile ilgili olarak temiz bir yüzeye sahip olmak güzel. Bu grafen mi?

This is a lump of graphite

Bu bir grafit yığınıdır

It looks very black. Of course

Çok siyah görünüyor. Tabii ki

But you could take graphite and thin it down by exfoliation

Ama grafit alıp pul pul dökülüp inceltebilirsiniz.

Using the scotch tape method and I I just did exfoliate a little bit of graphene

Scotch tape yöntemini ve II'yi kullanarak az miktarda grafen pul pul döktüm.

Earlier this surface underneath the sellotape. It's not beginning to look a bit dirty. And those are layers of

Daha önce sellotape altında bu yüzey. Biraz kirli görünmeye başlamıyor. Ve bunlar katmanlar

Multi-layer graphite it's not necessarily single layer graphite. They may be five six ten 20 layers, but amongst all that

Çok katmanlı grafit, mutlaka tek katmanlı grafit değildir. Beş altı on 20 kat olabilirler, ama bunların arasında

There will be a single model layer of

Tek bir model katmanı olacak

Graphene, so having it thin that's really important

Grafen, bu yüzden ince olması gerçekten önemli

Well having it thin is is interesting from a physical point of view because now we've got the electrons moving in

İnce olması fiziksel açıdan ilginç, çünkü şimdi elektronları hareket ettirdik.

a single mono layer and they move

tek bir mono katman ve hareket ederler

first of all at a very high speed

her şeyden önce çok yüksek bir hızda

About five times faster than they would in gallium arsenide or indium

Galyum arsenit veya indiyumda olduğundan yaklaşık beş kat daha hızlı

Phosphide three of three to five times faster anyway at a 10 to the 6 meters per second

Fosfit üçte beşe üç kez üç kez daha hızlı saniyede 10 ila 6 metre

Which is actually one 300 through the speed of light curiously enough, which is pretty fast. The problem is

Aslına bakarsanız, 300 ışık hızı ile yeterince meraklı, hangisi oldukça hızlı. Problem şu

That things like silicon germanium gallium arsenide and so on

Bu silikon germanyum galyum arsenit ve benzeri şeyler

These have a energy gap between the conduction band and the valence band

Bunlar, iletim bandı ile değerlik bandı arasında bir enerji boşluğuna sahiptir.

Any electron in that gap which are many because there not many states in the gap those electrons tell you get stuck now with graphene

Bu boşluktaki herhangi bir elektron çoktur çünkü boşlukta pek fazla durum yoktur, bu elektronlar size şimdi grafenle sıkışıp kaldığınızı söyler

There's no energy gap. It's a problem for switching off a transistor. You can't you can't switch it off with a conventional potential so

Enerji açığı yok. Bir transistörü kapatmak için bir sorun. Geleneksel bir potansiyel ile kapatamazsınız, bu yüzden

What the Manchester group decided to do?

Manchester grubu ne yapmaya karar verdi?

They decided to go vertical so by combining what you need to do is two switches current off

Dikey olarak gitmeye karar verdiler, bu yüzden yapmanız gereken şey iki anahtarın kapalı olmasıyla birleşiyor.

so this you make a vertical tunnel transistor and a key element of the vertical tunnel transistor is

yani bu bir dikey tünel transistörü yapar ve dikey tünel transistörünün bir anahtar elemanı

By getting a sister material to graphi and colleagues agonal boron nitride

Graphi ve meslektaşları agonal bor nitrür için bir kız kardeşi malzeme alarak

It's got exactly the same crystal structure as graphene except that alternate atoms

Alternatif atomlar haricinde, grafen ile tamamen aynı kristal yapıya sahip.

if all of these are carbon atoms in Boran light or this one it would be

Bunların hepsi Boran ışığında karbon atomu ise, ya da bu

Boron, this will be nitrogen. This will be boron

Bor, bu azot olacak. Bu bor olacak

this will be the nitrogen and so on going around here and that creates a very very strong barrier very effective and

Bu azot olacak ve buralarda dolaşacak ve çok etkili bir bariyer yaratacak

powerful barrier a barrier in fact at six electoral votes

Güçlü bariyer altı seçim oyunda aslında bir bariyer

so six times the value of the electron gap in the energy gap in in gallium arsenide and so

yani gallium arsenit içindeki enerji boşluğundaki elektron boşluğunun altı katı değerinde

in this device the

Graphene layer has put on top of it boron nitride and then on top of that we have another

Grafen tabakası üstüne bor nitrür koymuş ve daha sonra bir tane daha var

graphene layer and we mount that on silicon silicon oxide and use the silicon as a gate electrode and you use that to

grafen tabakası ve bunu silikon silikon oksit üzerine monte ediyoruz ve silikonu geçit elektrotu olarak kullanıyoruz.

Control the tunnel current through the layer and using that device we were able to make a transistor in which you could switch off

Tünel akımını katmandan kontrol edin ve bu cihazı kullanarak kapatabileceğiniz bir transistör yaptık

So we were very excited about that

Bu yüzden çok heyecanlandık

That work was published in in science and we were even more surprised and pleased that six weeks off

Bu çalışma bilimde yayınlandı ve altı hafta ara vermemekten çok daha şaşırdık ve memnun kaldık

I think six weeks after our paper came out the Samsung group came up with a very similar concept

Bence yazımızın yayınlanmasından altı hafta sonra Samsung grubu da benzer bir konsept ortaya koydu.

And they managed to put about a hundred of these transistors on a chip

Ve bu transistörlerin yaklaşık yüzünü bir çip üzerine koymayı başardılar

so I think at that point everybody thought wow, these vertical devices are gonna take off but

bu noktada herkesin vayy sandığını düşündüm, bu dikey cihazlar patlayacak

Things do seem to have that doesn't seem to have happened. I think the technology is very

Olaylar olmuş gibi gözükmüyor. Bence teknoloji çok

Difficult we to remember that it took

Zor olduğunu hatırlamak zor.

You know many beers decades for silicon to go from just an interesting lab based material

Silisyumun sadece ilginç bir laboratuvar bazlı malzemeden gitmesi için on yıllarca bira içiyorsunuz.

Into a field effect transistor and then into these incredible integrated circuits with all these transistors on a single chip

Bir alan etkisi transistörüne ve daha sonra tüm bu transistörlerle tek bir yonga üzerinde bu inanılmaz entegre devrelere

It takes a lot of time and it takes understanding the physics and understanding the material science

Çok zaman alıyor ve fiziği ve malzeme bilimini anlıyor

but in parallel with with all this work on graphene, I want to emphasize the graphene is one of a large family of

ancak grafende yapılan tüm bu çalışmalara paralel olarak, grafenin geniş bir aileden biri olduğunu vurgulamak istiyorum

two-dimensional materials in which you clinics which can be

hangi klinikte olabileceğiniz iki boyutlu malzemeler

Exfoliated and there are about I believe it around the thousand of these

Pul pul dökülmüş ve yaklaşık bunlardan bin civarında olduğuna inanıyorum.

Materials and one material that we are working on here in Nottingham and Manchester interesting as well is indium selenide

Burada üzerinde çalıştığımız malzemeler ve Nottingham ve Manchester’da ilginç olanları da indiyum selenide.

Molybdenum disulphide is none materials

Molibden disülfür hiçbir malzemedir

Remember your Mali slip used to probably put on the gears of your bicycle on the gear wheels

Mali fişinizin eskiden muhtemelen bisikletinizin dişlilerindeki dişlilerine takarken kullandığınızı unutmayın

That's a similar material because the molybdenum disulphide sheets can slide over each other with almost no friction

Bu, benzer bir malzemedir, çünkü molibden disülfür levhalar, neredeyse hiç sürtünme olmadan birbirlerinin üzerinde kayabilirler.

So this isn't that very hot material as well

Yani bu o kadar da sıcak bir malzeme değil

Now those materials have got an energy gap and an energy gap that depends on

Şimdi bu malzemeler bir enerji boşluğuna ve buna bağlı bir enerji boşluğuna sahipler.

the number of atoms you make the crystal out of the great thing about

Kristali yarattığınız atomların sayısı

These layered compounds. Is that when you break them apart you

Bu katmanlı bileşikler. Onları ayırdığın zaman mı?

Break the band of ours bonds

Bizim grupların tahvillerini kır

these these bonds

bunlar bu bağlar

don't get charged don't trap and don't become defects it looks as if

suçlanma tuzağa düşme ve kusurlanma, sanki göründüğü gibi

the electron just doesn't get scattered off that so that's that's an interesting aspect of these devices that people are playing around with and

elektron dağılmış durumda değil, bu yüzden insanların oynadığı bu cihazların ilginç bir yanı.

indium selenide

indiyum selenid

This is again a

Manchester knot in collaboration

Manchester düğümü işbirliği içinde

we produced a feel effect transistor that has some really very good very very nice properties and that

bazı gerçekten çok iyi çok çok iyi özelliklere sahip bir his efekt transistörü ürettik ve

Was published a few years ago and people that that indium selenide 'sister coppers are making quite a big impact at the moment

Birkaç yıl önce yayınlandı ve insanların indiyum selenide 'kardeş bakırlar şu anda oldukça büyük bir etki yaratıyor

people are working away on it because it's like gap semiconductor and

insanlar bunun üzerinde çalışıyorlar çünkü boşluk yarı iletken gibi.

you can combine it you can switch it off with using a field effect and you can also put make or a nitride barriers and

Bir alan efekti kullanarak onu kapatabilirsiniz ve ayrıca make veya nitrid engelleri koyabilirsiniz.

Not only that but then take one band of ours crystal

Sadece bu değil, bir grubumuzu al

And then it take another exfoliation one on top of it and make a multiple sandwich structure with lots of layers and bread and butter

Sonra üzerine bir tane daha pul pul dökülme yapıp, üstüne çok sayıda kat, ekmek ve tereyağı ile çoklu sandviç yapı hazırlar.

They're all sleeping between properties that these materials could have good ab, so could be the EM facility, but not no no, no

Hepsi bu malzemelerin iyi ab olabileceği özellikler arasında uyuyorlar, bu yüzden EM tesisi olabilir, ama hayır, hayır

No silicon has got years to go heist

Hiçbir silikonun soygun yapmak için yılları yoktur.

I quite like when I my PhD I was spent ages trying to put good electrical contacts on silicon

Doktora derecelerimi çok iyi harcadım ve silikonla iyi elektriksel temas kurmaya çalışıyorum

And eventually the French colleague put very good contacts on and we were a very nice paper on the electronic properties in bulk silicon

Ve nihayetinde Fransız meslektaşım çok iyi temaslar kurdular ve biz dökme silikondaki elektronik özellikler üzerine çok güzel bir bildiriydik.

But that's forgotten in the history of silicon, but back in

Ama bu silikon tarihinde unutuldu ama geri döndü.

We looked at bonito photon resonance. Oh, I love silicon. I've got very got me interested in the field really and and curiously enough

Palamut foton rezonansına baktık. Oh, silikonu severim. Alanla gerçekten çok ilgileniyorum ve merakla yeterince merak ettim

I yes. I've almost forgotten this GC and Plessy were making very primitive

Ben evet. Bu GC'yi neredeyse unutuyordum ve Plessy çok ilkel yapıyordu

Feel effect transistors they were blimburn and reliable and we got our hands on some of these and we did some quite interesting

Efekt transistörlerin sönük ve güvenilir olduklarını hissedin ve bunlardan bazılarının üzerinde elimizde kaldı ve oldukça ilginç olduk

quantum experiments on the very first UK feel about transistors we couldn't get them from Germany or America, but

İngiltere’deki ilk kuantum deneyleri, Almanya’dan ya da Amerika’dan alamadığımız transistörler hakkında

DC and Plessy were making material that materials. So no silicon is a great material. I'm not going to do it done

DC ve Plessy bu materyali üretiyorlardı. Yani hiçbir silikon harika bir malzeme değildir. Yapmayacağım

now I've got the token so I can lay the value in add the bay leaf emerged or into it and

şimdi belirteç aldım, böylece ortaya çıkan defne yaprağını veya içine ekleme değerini koyabiliyorum ve

Store it back and hand the target and now I've got the token again

Geri sakla ve hedefi teslim et ve şimdi tekrar belirteç aldım.

I can load something into it into my register add something onto it back and pass the token on and I've got it

Kayıt defterime bir şey yükleyebilirim üzerine bir şey ekleyebilir ve belirteci geçebilirim

So I can load the value in add the value from a register story back

Böylece değeri bir kayıt öyküsünden katma değer ekleyebilirim

Similar videos:

Computing Limit - Computerphile
Computerphile
358.4K views 11.3K likes 443 dislikes 03 Nov 201732% match

Physics of Computer Chips - Computerphile
Computerphile
552.2K views 13.7K likes 207 dislikes 19 Aug 201632% match

What is Bootstrapping? - Computerphile
Computerphile
375.1K views 5.5K likes 287 dislikes 19 Mar 201429% match

What is a Monad? - Computerphile
Computerphile
357.7K views 7.6K likes 1.2K dislikes 24 Nov 201727% match

Is it the End for Moore's Law? - Computerphile
Computerphile
283.9K views 4.5K likes 88 dislikes 16 Apr 201427% match

PDF, What is it FOR? - Computerphile
Computerphile
409K views 12K likes 144 dislikes 16 Sep 201626% match

Mac or PC? - Computerphile
Computerphile
587.9K views 9.7K likes 314 dislikes 21 May 201426% match

Why C is so Influential - Computerphile
Computerphile
1.6M views 22.5K likes 1.6K dislikes 25 Aug 201726% match

Where HTML beats C? - Computerphile
Computerphile
551.2K views 11K likes 1.3K dislikes 27 May 201626% match

Parsing Explained - Computerphile
Computerphile
134.2K views 3.6K likes 45 dislikes 13 Nov 201924% match

Where did Bytes Come From? - Computerphile
Computerphile
195.3K views 6.1K likes 60 dislikes 01 May 201824% match

What on Earth is Recursion? - Computerphile
Computerphile
565.8K views 16.8K likes 123 dislikes 16 May 201424% match

Reflections on Trusting Trust - Computerphile
Computerphile
66K views 3.7K likes -1 dislikes 23 Mar 202124% match

ALGOL 60 at 60 - Computerphile
Computerphile
73.7K views 3.1K likes 20 dislikes 04 Jun 202024% match

Lambda Calculus - Computerphile
Computerphile
803.9K views 19.5K likes 567 dislikes 27 Jan 201722% match

Where GREP Came From - Computerphile
Computerphile
644.1K views 23.4K likes 152 dislikes 06 Jul 201822% match

Fuzzy Logic - Computerphile
Computerphile
335.5K views 5.5K likes 185 dislikes 11 Jun 201422% match

Program Correctness - Computerphile
Computerphile
48.8K views 2K likes 253 dislikes 27 Nov 202022% match

Secrets Hidden in Images (Steganography) - Computerphile
Computerphile
1.1M views 22K likes 242 dislikes 04 Aug 201522% match

The Perfect Code - Computerphile
Computerphile
491.4K views 10.6K likes 196 dislikes 08 Mar 201722% match

50 Years of Computer Science: Professor Brailsford Q&A - Computerphile
Computerphile
81.3K views 3K likes 17 dislikes 22 Apr 202022% match

Internationalis(z)ing Code - Computerphile
Computerphile
911.6K views 32.5K likes 495 dislikes 04 Aug 201421% match

How to Choose a Password - Computerphile
Computerphile
1M views 21.1K likes 235 dislikes 20 Jul 201621% match

Password Cracking - Computerphile
Computerphile
3M views 60.3K likes 1K dislikes 13 Jul 201621% match

Programming Loops vs Recursion - Computerphile
Computerphile
1.1M views 26.6K likes 417 dislikes 22 Sep 201721% match

Inside the CPU - Computerphile
Computerphile
280.2K views 6.2K likes 94 dislikes 22 Mar 201721% match

Deep Learning - Computerphile
Computerphile
392.2K views 6.1K likes 280 dislikes 19 Apr 201621% match

Functional Programming & Haskell - Computerphile
Computerphile
493.3K views 12.2K likes 144 dislikes 30 Nov 201621% match

Why Use Binary? - Computerphile
Computerphile
588.4K views 10.9K likes 133 dislikes 04 Dec 201521% match

AND OR NOT - Logic Gates Explained - Computerphile
Computerphile
344.7K views 6.8K likes 81 dislikes 06 Mar 201521% match

Settings Privacy About Contact Donate