石墨烯在超快电子中的应用

当第一次发现时,石墨烯承诺是一种革命性的技术突破。但是,随着年的过去,它似乎永远不会达到其潜力。2010年,在诺贝尔奖获得了发现该材料之后,地理教授在媒体中发出了许多次审计的判断。Graphenea所属的石墨烯旗舰被授予剑桥大学的十亿欧元和Andrea Ferrari教授强调,石墨烯能够成为商业前需要大量的工作。

石墨烯没有带隙

与专家相比,公众期望明显误解的主要原因之一是石墨烯缺乏乐队差距。带隙包括一系列充电的电荷的电子不能占据。这导致在间隙下方的间隙下方的电子行为的显着差异。低于能带隙的电子固定到其位置并且不承载电流。在间隙上方有足够的能量来移动材料导电。欧洲杯足球竞彩具有带隙的材料被称为半导体,硅是最常用的半导体。

由于没有带隙,石墨烯中的所有电子都可以移动。虽然移动电子在承载电力和展示一系列壮观的科学突破方面非常出色,但由于电流不能被切断,这与传统晶体管的要求形成了重大对比,而传统晶体管是电子电路逻辑的基本元素。

石墨烯晶体管是真实存在的

一类新的石墨烯晶体管是用氦离子轰击石墨烯薄片的一部分而产生的。然后通过引入缺陷来修改板材的这一部分。离子辐照部分获得比剩余薄片大得多的载流子密度,从而形成一个绝缘区域。通过该器件电极之间的绝缘区域阻止电流流动。通过对原始石墨烯部件施加电场,石墨烯晶体管可以再次传导电流,这些部件现在默认为“0”状态。在电场中附加一对电子门。

然而,石墨烯开关的质量很低。与硅相比,开关效率较低。因此,第一个石墨烯晶体管的部分成功引起了很多怀疑。

印刷电路即将变得快速和灵活。来源:sxc.hu。

图1所示。印刷电路即将变得快速和灵活。来源:sxc.hu。

麻省理工学院研究人员展示了一种增加石墨烯中电荷载体浓度的新方法。将氯引入石墨烯表面,使得片材不会在该过程中损坏。Mildred Tearlhaus和Graphenea的科学顾问Tomas Palacios的团队将石墨烯的表面与反应离子蚀刻器中的氯等离子体更换;具有紧密控制的等离子体诱导室。在仔细调整过程之后,它们可以保留1500厘米的高电荷载流动性2/V,通常在未经处理的石墨烯中获得。

这一过程有助于石墨烯均匀地覆盖高达45%的表面积。根据理论,最重要的带隙将出现在石墨烯上。只要再增加5%,石墨烯晶体管就有可能像硅晶体管一样导电,除非这些晶体管将超薄、透明、可打印和灵活。

一种新颖的石墨烯逻辑

几乎同时,UC Riverside研究人员已经提出了一种新的石墨烯晶体管的方法。亚历山大Balandin和同事们决定改变逻辑,而不是改变石墨烯,而不是改变。该团队利用规则带差距的石墨烯,采用了物料的独特性耐差分性。在某些条件下,具有负电阻,电流随着施加电压降低而增加。通过将石墨烯片的部分偏置到“阴性”方案和其他部分,通过将新型的晶体管进行了一种新的晶体管。在这里,研究人员展示了由石墨烯制成的逻辑门。在高达400 GHz的运行速度下,该方法可以迎来一个新的石墨烯信息处理时代。

结论

石墨烯.虽然石墨烯被大肆炒作,但不可否认的是,它确实是一种神奇的材料,随着大量研究的进行,石墨烯肯定会被大量应用。尽管要实现这种材料的承诺还需要做很多工作,但研究人员和实业家正致力于实现一个共同的目标;新的graphene-enabled技术。

关于Graphenea

石墨烯是工业和研究需要的领先的石墨烯生产商。石墨烯开发了一种领先的合成和转移工艺,可以在任何衬底上获得高均匀性单层石墨烯薄膜。

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