• אודות
  • כנסים ואירועים
  • צור קשר
  • הצטרפות לניוזלטר
  • TapeOut Magazine
  • ChipEx
  • סיליקון קלאב
  • Jobs
מבית
EN
Tech News, Magazine & Review WordPress Theme 2017
  • עיקר החדשות
    סיסקו מרחיבה משמעותית את פעילות פיתוח השבבים בישראל

    סיסקו מרחיבה משמעותית את פעילות פיתוח השבבים בישראל

    רני אבני, אלתא במפגש פורום הסיליקון קלאב אוקטובר 2026. צילום: שמואל אוסטר

    רני אבני חשף: רובוטים אוטונומיים כבר מבצעים משימות בשדה הקרב וחוסכים חיי אדם רבים

    פיצוץ במפעל אינטל בקרית גת, 14/10/2026. צילום: כבאות והצלה

    שני הרוגים ופצוע קשה בפיצוץ ושריפה במתחם אינטל בקריית גת

    מטה סיסקו בסן חוזה, קליפורניה. המחשה: depositphotos.com

    אנבידיה וסיסקו מפתחות מודולים אופטיים חדשים לרשתות של מפעלי AI

    אפלייד מטיריאלס. אילוסטרציה: depositphotos.com

    אפלייד מטיריאלס חשפה את מרכז EPIC בהשקעה מתוכננת של 5 מיליארד דולר

    מייסדי דקארט: משה שלו (מימין) ודין לייטרסדורף צילום: עמית אלקיים

    דיווח: אמזון במגעים לרכישת דקארט בכ־7 מיליארד דולר

  • בישראל
    ד"ר רועי צזנה, אוניברסיטת תל אביב במפגש הסיליקון קלאב, אוקטובר 2026. צילום: שמואל אוסטר

    ד״ר רועי צזנה: ״אנחנו רצים לתוך מלכודת״ – הסכנות שבמערכות AI היוצאות משליטה

    תמרה בקשט, מנכ"לית VisIC. צילום יחצ

    VisIC הישראלית משלבת את שבבי ה־GaN שלה ברכב ניסוי חשמלי של AVL

    אורן לוי, מנטי רובוטיקס במפגש הסיליקון קלאב, אוקטובר 2026. צילום: שמואל אוסטר

    סיליקון קלאב: "רובוט לכל נפש, וגם לכל כלב": מנכ"ל העסקים של מנטי רובוטיקס מציג את חזון ההיומנואיד הביתי

    גבי ויסמן נשיא ומנכל נובה צילום גלעד קוולרצ'יק 2

    הפניקס הגדילה בכ־3 מיליארד שקל את חשיפתה לנובה ולקמטק בתוך חודשיים וחצי

    לוגו חברת פוזיטרון. צילום יחצ

    מתחרה נוספת לאנבידיה מגיעה לישראל: Positron AI מקימה פעילות פיתוח בתל אביב

    מכבשים לחיבור שכבות מעגלים מודפסים במפעל Gorilla Circuits בסן חוזה, קליפורניה. מקור התמונה: Gorilla Circuits.

    PCB טכנולוגיות חתמה על הסכם לרכישת Gorilla Circuits לפי שווי פעילות של 120 מיליון דולר

  • מדורים
    • אוטומוטיב
    • בינה מלאכותית (AI/ML)
    • בטחון, תעופה וחלל
    • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
    • ‫יצור (‪(FABs‬‬
    • ‫צב"ד‬
    • ‫שבבים‬
    • ‫רכיבים‬ (IOT)
    • ‫תוכנות משובצות‬
    • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
    • תקשורת מהירה
    • ‫‪FPGA‬‬
    • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬
  • מאמרים ומחקרים
  • צ'יפסים
  • Chiportal Index
    • Search By Category
    • Search By ABC
No Result
View All Result
Chiportal
  • עיקר החדשות
    סיסקו מרחיבה משמעותית את פעילות פיתוח השבבים בישראל

    סיסקו מרחיבה משמעותית את פעילות פיתוח השבבים בישראל

    רני אבני, אלתא במפגש פורום הסיליקון קלאב אוקטובר 2026. צילום: שמואל אוסטר

    רני אבני חשף: רובוטים אוטונומיים כבר מבצעים משימות בשדה הקרב וחוסכים חיי אדם רבים

    פיצוץ במפעל אינטל בקרית גת, 14/10/2026. צילום: כבאות והצלה

    שני הרוגים ופצוע קשה בפיצוץ ושריפה במתחם אינטל בקריית גת

    מטה סיסקו בסן חוזה, קליפורניה. המחשה: depositphotos.com

    אנבידיה וסיסקו מפתחות מודולים אופטיים חדשים לרשתות של מפעלי AI

    אפלייד מטיריאלס. אילוסטרציה: depositphotos.com

    אפלייד מטיריאלס חשפה את מרכז EPIC בהשקעה מתוכננת של 5 מיליארד דולר

    מייסדי דקארט: משה שלו (מימין) ודין לייטרסדורף צילום: עמית אלקיים

    דיווח: אמזון במגעים לרכישת דקארט בכ־7 מיליארד דולר

  • בישראל
    ד"ר רועי צזנה, אוניברסיטת תל אביב במפגש הסיליקון קלאב, אוקטובר 2026. צילום: שמואל אוסטר

    ד״ר רועי צזנה: ״אנחנו רצים לתוך מלכודת״ – הסכנות שבמערכות AI היוצאות משליטה

    תמרה בקשט, מנכ"לית VisIC. צילום יחצ

    VisIC הישראלית משלבת את שבבי ה־GaN שלה ברכב ניסוי חשמלי של AVL

    אורן לוי, מנטי רובוטיקס במפגש הסיליקון קלאב, אוקטובר 2026. צילום: שמואל אוסטר

    סיליקון קלאב: "רובוט לכל נפש, וגם לכל כלב": מנכ"ל העסקים של מנטי רובוטיקס מציג את חזון ההיומנואיד הביתי

    גבי ויסמן נשיא ומנכל נובה צילום גלעד קוולרצ'יק 2

    הפניקס הגדילה בכ־3 מיליארד שקל את חשיפתה לנובה ולקמטק בתוך חודשיים וחצי

    לוגו חברת פוזיטרון. צילום יחצ

    מתחרה נוספת לאנבידיה מגיעה לישראל: Positron AI מקימה פעילות פיתוח בתל אביב

    מכבשים לחיבור שכבות מעגלים מודפסים במפעל Gorilla Circuits בסן חוזה, קליפורניה. מקור התמונה: Gorilla Circuits.

    PCB טכנולוגיות חתמה על הסכם לרכישת Gorilla Circuits לפי שווי פעילות של 120 מיליון דולר

  • מדורים
    • אוטומוטיב
    • בינה מלאכותית (AI/ML)
    • בטחון, תעופה וחלל
    • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
    • ‫יצור (‪(FABs‬‬
    • ‫צב"ד‬
    • ‫שבבים‬
    • ‫רכיבים‬ (IOT)
    • ‫תוכנות משובצות‬
    • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
    • תקשורת מהירה
    • ‫‪FPGA‬‬
    • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬
  • מאמרים ומחקרים
  • צ'יפסים
  • Chiportal Index
    • Search By Category
    • Search By ABC
No Result
View All Result
Chiportal
No Result
View All Result

בית מדורים ‫שבבים‬ אומתו מאפייניו האלקטרוניים של החומר גרפן

אומתו מאפייניו האלקטרוניים של החומר גרפן

מאת ד"ר משה נחמני, הידען
08 דצמבר 2009
in ‫שבבים‬
graphen3
Share on FacebookShare on TwitterLinkedinWhastsapp

מסתבר שהגרפן אינו רק החומר הזעיר ביותר האפשרי, אלא שהוא גם חזק יותר פי עשרה מפלדה ומוליך חשמל טוב יותר מכל חומר ידוע אחר בטמפרטורת החדר .

משטח גרפן נקי כפי שנסרק במיקרוסקופ אלקטרונים. איור: אוניברסיטת ונדרבילט

בראשית, היו אלו הפרודות בצורת כדורגל שכונו כדורי-באקי (פולרנים). לאחר-מכן היו אלו ננו-צינורות בצורת גלילים. כעת, החומר החדש המרתק ביותר בפיסיקה ובננוטכנולוגיה הינו גרפן – פרודה שטוחה מאוד המורכבת מאטומי פחמן המאורגנים בתבנית של טבעות משושות.

לא רק שזהו החומר הזעיר ביותר האפשרי, אלא שהוא גם חזק יותר פי עשרה מפלדה ומוליך חשמל טוב יותר מכל חומר ידוע אחר בטמפרטורת החדר. תכונות אלו של הגרפן, ומאפיינים מרתקים נוספים שלו, הם שמשכו את תשומת ליבם של פיסיקאים – שהחלו לבחון אותם, וננוטכנולוגים – שהחלו לנצל אותם עבור ההכנה של התקנים מכאניים וחשמליים חדשניים.

"ישנן שתי תכונות ההופכות את הגרפן ליוצא-דופן," אומר Kirill Bolotin, פרופסור לפיסיקה ואסטרונומיה באוניברסיטת Vanderbilt (נאשוויל, טנסי, ארה"ב). "ראשית, המבנה המולקולארי שלו כה עמיד בפני פגמים מבניים עד כי החוקרים נאלצו להחדירם במכוון לשם בדיקת השפעותיהם של פגמים אלו. שנית, האלקטרונים הנושאים עליהם את המטען החשמלי נעים מהר יותר ובאופן כללי מתנהגים כאילו המסה שלהם הרבה יותר קטנה מאשר זו הנמדדת במתכות רגילות או על-מוליכים."

במאמר שפורסם החודש בכתב-העת היוקרתי Nature, המדען וצוות המחקר שלו מדווחים כי הצליחו לייצר גרפן נקי דיו כך שהוא מפגין תופעה אלקטרונית מוזרה המכונה "תוצא הול קוונטי חלקי" (Hall effect, הערך בוויקיפדיה), שבה האלקטרונים פועלים יחדיו ליצירת חלקיקים חדשים בעלי מטענים חשמליים שהינם שבר מהמטען של אלקטרון בודד.

למרות שגרפן הינו החומר הגבישי הדו-מימדי האמיתי הראשון שהתגלה, מדענים הרהרו רבות במהלך השנים כיצד יתנהגו גזים ומוצקים דו-מימדיים אחרים. הם גם הצליחו ליצור אומדן קרוב עבור גז אלקטרונים דו-מימדי באמצעות החיבור יחדיו של שני מוליכים-למחצה השונים במעט זה מזה. האלקטרונים מתוחמים בממשק שבין שני המוליכים למחצה והתנועה שלהם מוגבלת לתנועה דו-מימדית בלבד. כאשר מערכת כזו מקוררת עד כדי פחות ממעלה אחת מעל האפס המוחלט ומופעל עליה שדה מגנטי חזק – אזי מתרחשת התופעה.

מאז שהמדענים הבינו כיצד להכין גרפן (לפני חמש שנים), הם ניסו לגרום לו להפגין את התופעה הזו, ניסיונות שהסתיימו בהצלחה זעומה בלבד. לדבריו של החוקר, קבוצה מאוניברסיטת קולומביה שבארה"ב הבינה כי הבעיה הינה הפרעה הנובעת מהמשטח עליו מוקם הגרפן. בעקבות כך, החוקרים השתמשו בשיטות ליתוגרפיה של מוליכים-למחצה בכדי למקם יריעות גרפן נקיות ביותר בין נקודות מיקרוסקופיות מעל משטח השבב המוליך למחצה. כאשר הם קיררו את התצורה הזו בתחום של עד שש מעלות מעל האפס המוחלט והפעילו שדה מגנטי, הגרפן חולל את אפקט הול, בדיוק כפי שצפתה התיאוריה.

הדרך הטובה ביותר להבין את התופעה הזו, המנוגדת להיגיון הרגיל שלנו, הינה לחשוב על האלקטרונים שבגרפן כאילו הם יוצרים גל טעון דקיק ביותר. כאשר מופעל שדה מגנטי, גל זה מייצר מערבולות בזרם האלקטרונים. מאחר ולאלקטרונים יש מטען שלילי, למערבולות אלו יש מטען חיובי. "מערבולות" אלו מתקבלות עם מטען חלקי של שליש, חצי ושני שלישים מהמטען של אלקטרון בודד. נושאי מטען חיובי אלו נמשכים אל אלקטרוני ההולכה, ויוצרים בסופו של דבר כעין-חלקיקים (קווזי-חלקיקים) בעלי מטען חלקי.

הבנת התכונות האלקטרוניות של גרפן חשובה מכיוון, שלא כמו חומרים אחרים המשמשים בתעשיית האלקטרוניקה, הגרפן נותר יציב ומוליך גם ברמה המולקולארית. כתוצאה מכך, כאשר טכנולוגיית הסיליקון הנוכחית תגיע לגבול המזעור הבסיסי שלה בשנים הקרובות, אפשר שהגרפן יתפוס את מקומה.

בינתיים, פיסיקאים תיאורטיים מעוניינים בגרפן מסיבה שונה לחלוטין: הוא מספק אפשרויות חדשות לבחינת התיאוריות שלהם.

במהלך תנועתם של אלקטרונים בתוככי מתכות רגילות, הם מגיבים עם שדות חשמליים שנוצרים מסריג אטומי המתכת, שדות המושכים והדוחפים אותם באופן מורכב. כתוצאה מכך, האלקטרונים מתנהגים כאילו הם בעלי מסה השונה מהמסה הרגילה והמקורית שלהם. לפיכך, הפיסיקאים קוראים לזה "מסה אפקטיבית" ומתייחסים אליהם כאל קווזי-חלקיקים. גם כאשר הם נעים ברחבי הגרפן הם מתנהגים כקווזי-חלקיקים, אולם בצורה כזאת שהם חסרי מסה. מסתבר כי קוואזי-החלקיקים של הגרפן, שלא כמו אלו המצויים בחומרים אחרים, מצייתים לחוקי האלקטרודינמיקה הקוונטית – אותן משוואות היחסות שהפיסיקאים משתמשים בהן לתיאור התנהגותם של חלקיקים בחורים שחורים ובמאיצי-חלקיקים גבוהי-אנרגיה. כתוצאה מכך, חומר חדשני זה יוכל לאפשר לפיסיקאים לערוך ניסיונות ממשיים לבחינת נכונות המודלים התיאורטיים שלהם לגביי הסביבות הקיצוניות ביותר הקיימות ביקום כולו.

{loadposition content-related}
Tags: גראפןגרפןמוליכים למחצהננו-טכנולוגיה
ד"ר משה נחמני, הידען

ד"ר משה נחמני, הידען

נוספים מאמרים

‫שבבים‬

סיסקו מרחיבה משמעותית את פעילות פיתוח השבבים בישראל

‫שבבים‬

החומרים הקריטיים לתעשיית השבבים: ליבת החדשנות והסיכון הגלובלי

תמרה בקשט, מנכ
‫שבבים‬

VisIC הישראלית משלבת את שבבי ה־GaN שלה ברכב ניסוי חשמלי של AVL

MARVEL LOGO לוגו מארוול
‫שבבים‬

Marvell מעלה את תחזית ההכנסות ל־2028 ל־20 מיליארד דולר בעקבות הביקוש לשבבי AI

Next Post
allote_1010_c

ענקית התקשורת Huawei תשתף פעולה עם אלוט בניהול שירותים ברשתות סלולר

כתיבת תגובה לבטל

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

  • הידיעות הנקראות ביותר
  • מאמרים פופולאריים

הידיעות הנקראות ביותר

  • אלעד נאור, מבכירי Cisco Silicon One, מונה…
  • סיסקו מרחיבה משמעותית את פעילות פיתוח השבבים בישראל
  • שני הרוגים ופצוע קשה בפיצוץ ושריפה במתחם אינטל בקריית גת
  • מתחרה נוספת לאנבידיה מגיעה לישראל: Positron AI מקימה…
  • VisIC הישראלית משלבת את שבבי ה־GaN שלה ברכב ניסוי…

מאמרים פופולאריים

  • החברה שתפתור לענקיות ה-AI את הבעיה הכואבת ביותר
  • קרב הענקים על שוק שבבי ה-SoC לנהיגה אוטונומית
  • החומרים הקריטיים לתעשיית השבבים: ליבת החדשנות…
  • מחקרי שוק: מחירי מחשוב ה־AI ממשיכים לעלות למרות…
  • דרור והסנוניות

השותפים שלנו

לוגו TSMC
לוגו TSMC

לחצו למשרות פנויות בהייטק

כנסים ואירועים

כנסים ואירועים

כנס ChipEx2026 יערך ב-12-13 במאי, 2026. הכנס מיועד לכל העוסקים בתעשיית הסמיקונדקטור  כולל מהנדסים, מומחים מקצועיים ובכירים.

ChipEx2026 will be held on May 12-13, 2026. The conference is intended for everyone involved in the semiconductor industry, including engineers, professional experts, and senior executives.

לחץ לפרטים

הרשמה לניוזלטר של ChiPortal

הצטרפו לרשימת הדיוור שלנו


    • פרסם אצלנו
    • עיקר החדשות
    • הצטרפות לניוזלטר
    • בישראל
    • צור קשר
    • צ'יפסים
    • Chiportal Index
    • TapeOut Magazine
    • אודות
    • מאמרים ומחקרים
    • תנאי שימוש
    • כנסים
    • אוטומוטיב
    • בינה מלאכותית
    • בטחון, תעופה וחלל
    • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
    • ‫יצור (‪(FABs‬‬
    • ‫צב"ד‬
    • ‫רכיבים‬ (IOT)
    • ‫שבבים‬
    • ‫תוכנות משובצות‬
    • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
    • ‫‪FPGA‬‬
    • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬

    השותפים שלנו

    כל הזכויות שמורות Chiportal (c) 2010 תנאי שימוש ומדיניות פרטיות

    דרונט דיגיטל - בניית אתרים, בניית אתרי וורדפרס, בניית אתרי סחר, חנות אינטרנטית, פיתוח אתרים

    No Result
    View All Result
    • עיקר החדשות
    • בישראל
    • מדורים
      • אוטומוטיב
      • בינה מלאכותית (AI/ML)
      • בטחון, תעופה וחלל
      • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
      • ‫יצור (‪(FABs‬‬
      • ‫צב"ד‬
      • ‫שבבים‬
      • ‫רכיבים‬ (IoT)
      • ‫תוכנות משובצות‬
      • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
      • ‫‪FPGA‬‬
      • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬
      • תקשורת מהירה
    • מאמרים ומחקרים
    • צ'יפסים
    • כנסים
    • Chiportal Index
      • אינדקס חברות – קטגוריות
      • אינדקס חברות A-Z
    • אודות
    • הצטרפות לניוזלטר
    • TapeOut Magazine
    • צור קשר
    • ChipEx
    • סיליקון קלאב

    כל הזכויות שמורות Chiportal (c) 2010 תנאי שימוש ומדיניות פרטיות

    דרונט דיגיטל - בניית אתרים, בניית אתרי וורדפרס, בניית אתרי סחר, חנות אינטרנטית, פיתוח אתרים

    דילוג לתוכן
    פתח סרגל נגישות כלי נגישות

    כלי נגישות

    • הגדל טקסטהגדל טקסט
    • הקטן טקסטהקטן טקסט
    • גווני אפורגווני אפור
    • ניגודיות גבוההניגודיות גבוהה
    • ניגודיות הפוכהניגודיות הפוכה
    • רקע בהיררקע בהיר
    • הדגשת קישוריםהדגשת קישורים
    • פונט קריאפונט קריא
    • איפוס איפוס