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世界首个石墨烯半导体 中美科研人员联合研制2024-01-07 18:28

  据路透社报道,近日,中国和美国科研人员联合研制出世界上第一个由石墨烯材料制成的功能性半导体。研究人员表示,这预示着一个电子新时代的到来,它为研制更小、更快、更高效的电子设备铺平了道路。相关论文刚刚发表在权威期刊《自然》杂志上。

  半导体是电子产品的基本部件。目前,几乎所有的现代电子产品都依赖于用硅材料制成的硅基半导体,不过,随着设备向微型化方向发展,对更快处理速度的需求不断增长,硅基半导体正在接近其物理功能的极限。目前正在研究的新方向主要有量子芯片和碳基芯片。

  由中国天津大学和美国佐治亚理工学院科研人员组成的研究团队,使用特殊熔炉在碳化硅晶圆上生长石墨烯取得突破,生产出外延石墨烯,这是在碳化硅晶面上生长的单层材料。

  研究发现,如果制造得当,外延石墨烯会与碳化硅发生化学键合,并表现出半导体特性。

  测量表明,石墨烯半导体的室温电子迁移率是硅的十倍。这意味着更快的切换速度,可能使得GPU、CPU等设备更高效地完成运算任务。此外,与传统材料相比,石墨烯半导体强大的化学、机械和热性能可以增强电子产品的耐用性和可靠性。

  研究团队表示,该研究对未来石墨烯电子学真正走向实用化具有重大意义。不过,距离石墨烯半导体完全落地,估计还要10到15年。

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  据路透社报道,近日,中国和美国科研人员联合研制出世界上第一个由石墨烯材料制成的功能性半导体。研究人员表示,这预示着一个电子新时代的到来,它为研制更小、更快、更高效的电子设备铺平了道路。相关论文刚刚发表在权威期刊《自然》杂志上。

  半导体是电子产品的基本部件。目前,几乎所有的现代电子产品都依赖于用硅材料制成的硅基半导体,不过,随着设备向微型化方向发展,对更快处理速度的需求不断增长,硅基半导体正在接近其物理功能的极限。目前正在研究的新方向主要有量子芯片和碳基芯片。

  由中国天津大学和美国佐治亚理工学院科研人员组成的研究团队,使用特殊熔炉在碳化硅晶圆上生长石墨烯取得突破,生产出外延石墨烯,这是在碳化硅晶面上生长的单层材料。

  研究发现,如果制造得当,外延石墨烯会与碳化硅发生化学键合,并表现出半导体特性。

  测量表明,石墨烯半导体的室温电子迁移率是硅的十倍。这意味着更快的切换速度,可能使得GPU、CPU等设备更高效地完成运算任务。此外,与传统材料相比,石墨烯半导体强大的化学、机械和热性能可以增强电子产品的耐用性和可靠性。

  研究团队表示,该研究对未来石墨烯电子学真正走向实用化具有重大意义。不过,距离石墨烯半导体完全落地,估计还要10到15年。