O náhradě křemíku při výrobě tranzistorů se diskutuje po řadu let. Nejčastěji se skloňuje elektronika založená na uhlíku, který má své fyzikální limity o řád výše, a lépe proto vyhovuje plánům na další miniaturizaci. Při zachování současné rychlosti vývoje a nároků na výkon odborníci předpokládají, že do roku 2025 bude třeba snížit velikost polovodičových jednotek na čipu třikrát, z dnešních 45 nm na 15 nm. Prostředkem k tomu by mohl být grafen, ultratenká destička složená z atomů uhlíku.
Materiál vyvinutý týmem inženýrů pod vedením Andreho Geima z univerzity v britském Manchesteru, je v podstatě mono-atomární vrstva grafitu, tudíž umožňuje zkonstruovat tranzistor o tloušťce pouhých 0,1 nm a šířce 10 nm.
První grafenový tranzistor byl představen již před třemi lety, vzhledem k nestabilitě dvourozměrné struktury však byl nepoužitelný – elektrony v něm „přeskakovaly“, a tím znemožňovaly efektivní přepínání logických jedniček a nul. Geim a jeho tým částečně zkrotil nestálou vrstvu šestihranných atomů mírným zvlněním. Tím samozřejmě tloušťka těchto „vyrolovaných“ nanotrubiček narostla, stále je ale až čtyřikrát nižší než u nejmodernějších křemíkových tranzistorů.
Kromě minimalizované velikosti je velice zajímavou vlastností i pracovní teplota. Grafenová elektronika totiž může fungovat za běžné pokojové teploty, čímž odpadá energeticky náročné chlazení ventilátory nebo jinými systémy.
Materiál slučuje i další výhody. Výborná vodivost umožňuje rychlý přenos informací, nesporným kladem jsou i poměrně nízké výrobní náklady. Přechod na novou technologii uhlíkové elektroniky by ani moc „nebolel“, v podstatě by šlo o mírně modifikovaný proces litografie využívaný v křemíkovém světě.
