據(jù)路透社報道,近日,中國和美國科研人員聯(lián)合研制出世界上第一個由石墨烯材料制成的功能性半導(dǎo)體。研究人員表示,這預(yù)示著一個電子新時代的到來,它為研制更小、更快、更高效的電子設(shè)備鋪平了道路。相關(guān)論文剛剛發(fā)表在權(quán)威期刊《自然》雜志上。
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半導(dǎo)體是電子產(chǎn)品的基本部件。目前,幾乎所有的現(xiàn)代電子產(chǎn)品都依賴于用硅材料制成的硅基半導(dǎo)體,不過,隨著設(shè)備向微型化方向發(fā)展,對更快處理速度的需求不斷增長,硅基半導(dǎo)體正在接近其物理功能的極限。目前正在研究的新方向主要有量子芯片和碳基芯片。
由中國天津大學(xué)和美國佐治亞理工學(xué)院科研人員組成的研究團隊,使用特殊熔爐在碳化硅晶圓上生長石墨烯取得突破,生產(chǎn)出外延石墨烯,這是在碳化硅晶面上生長的單層材料。
研究發(fā)現(xiàn),如果制造得當,外延石墨烯會與碳化硅發(fā)生化學(xué)鍵合,并表現(xiàn)出半導(dǎo)體特性。
測量表明,石墨烯半導(dǎo)體的室溫電子遷移率是硅的十倍。這意味著更快的切換速度,可能使得GPU、CPU等設(shè)備更高效地完成運算任務(wù)。此外,與傳統(tǒng)材料相比,石墨烯半導(dǎo)體強大的化學(xué)、機械和熱性能可以增強電子產(chǎn)品的耐用性和可靠性。
研究團隊表示,該研究對未來石墨烯電子學(xué)真正走向?qū)嵱没哂兄卮笠饬x。不過,距離石墨烯半導(dǎo)體完全落地,估計還要10到15年。
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