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石墨可用做纳米元件基础材料
浏览: 发布日期:2017-09-15
  美国佐治亚理工学院和法国科学院的科学家们,利用石墨成功地制造出晶体管、电子回路与集成电路的原理模型。他们制造的电子设备既具有炭纳米管的优点,但又可以用现在的微电子技术制造。如果最终取得成功,将会为纳米技术的大规模工业应用奠定基础。在三月份的美国物理学会有关会议上,研究人员宣读了他们这项研究成果,有关论文已发表在《化学物理杂志》上。
  对于石墨我们都不陌生,铅笔的笔芯就是由它做成的。科学家日前又为石墨找到了一个大用场:他们将石墨制成了新的电子元件,使石墨可能成为新一代的纳米级电子元件基础材料。
  利用石墨层薄片制造碳纳米管可以得到纳米管的所有性能,因为这些性能是由石墨层及其它对电子约束形成的,并不是由纳米管结构形成的。石墨层碳纳米管只是把石墨层卷成圆柱形结构。
  研究人员把硅碳化合物簿片在真空中高温加热,使硅原子从表面逸出,表面留下一层薄石墨层。他们利用目前的电路印刷技术把石墨层刻成线路宽度达80纳米的石墨层电路。电路显示出高电子流动性,并且在温室条件下显示出性能稳定性。研究人员利用这种方法还制造出全石墨层平面效应晶体管,以及量子干涉装置。研究人员预计石墨层碳纳米管及石墨层电路会有很大的应用潜力。它比用多种材料制成的电子器件会产生更多的接触面,具有只用一种材料就可制造出一个系统的巨大优势,它不但不会在接触面引起电阻发热,还可以用现有的微电子技术制造它们的系统。
  研究人员表示,他们想制造的元件并不是硅基电子元件的翻版,而是以一种全新的方式看待电子学。他们的最终目的是制造出用电子以衍射方式而不是传播方式运动的集成电路,这样将能产生出耗能很小而效率很高的小设备。