基于石墨烯的纳米电子学的时代更接近

研究人员君瑞工业研究所已经发现了一种控制石墨烯的性质的新方法,使学术界和工业潜在地越一步,以实现基于石墨烯的纳米电子产品的批量生产。

伦斯勒的研究人员开发了一种控制石墨烯导电性质的新方法。图中是两片石墨烯的渲染图,每片石墨烯的厚度只有一个碳原子,位于二氧化硅衬底上。

石墨烯是一种单原子厚的碳薄片,于2004年被发现,被认为是铜和硅作为纳米电子学基本构件的潜在继承者。

借助来自底层基质的帮助,研究人员首次证明了控制石墨烯性质的能力。Saroj Nayak,Rensselaer物理学部的副教授,应用物理学和天文学,以及菲利普·雪雷,同一部门的博士后研究伙伴,已经确定了石墨烯的表面的化学作用在其中扮演关键作用塑造材料的导电性能。结果基于大规模量子机械模拟。

结果表明,当沉积在经氧处理的表面上时,石墨烯表现出半导体性质。然而,当沉积在经过氢处理的材料上时,石墨烯表现出金属性质。

纳亚克说:“根据表面的化学性质,我们可以控制石墨烯是金属还是半导体。”本质上,我们正在“调整”材料的电气性能以满足我们的需求。”

传统上,每当生产一批石墨烯纳米结构时,其中一些石墨烯是金属的,而其余的是半导体的。纳亚克说,要大规模地将两者分开几乎是不可能的,但要实现新的石墨烯器件,就需要它们完全由金属或半导体石墨烯组成。他说,“调整”石墨烯性质的新方法是实现这一目标的关键一步。

石墨烯优异的导电性能使其对研究人员具有吸引力。即使在室温下,电子也能毫不费力地通过,接近光速且电阻很小。这意味着石墨烯互连可能比相同尺寸的铜互连更冷。冷却器更好,因为互连产生的热量会对计算机芯片的速度和性能产生负面影响。

本周研究结果本周在应用物理信函中本周本周发表于本周纸质“通过基板表面化学的石墨烯的带隙调制”,并在杂志上介绍了日记帐第19款问题。

该研究的大规模量子模拟在Rensselaer的超级计算系统上运行,纳米技术创新的计算中心(CCNI)。

研究人员收到了纽约国家互连焦点中心的项目的资金。

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