UH研究人员正在研究大量生产石墨烯的方法

2010年诺贝尔物理学奖授予了两位首次分离出石墨烯的科学家。石墨烯是一种单原子厚的石墨晶体。

现在,休斯顿大学库伦工程学院的一名研究人员正试图开发一种方法来大规模生产这种革命性的材料。

石墨烯具有几种不同于地球上其他任何物质的特性:它是有史以来开发的第一种二维材料;世界上最薄最坚固的材料;热的最佳导体;比铜更好的导体;它实际上是透明的;密度如此之大以至于没有气体能够通过。这些特性使石墨烯成为从储能设备到平板设备显示器等一切领域的游戏规则改变者。

也许,最重要的是石墨烯在计算机芯片中替代硅的潜力。石墨烯的特性将使计算能力的历史性增长在未来几十年持续下去。

然而,为了实现这些好处,必须开发一种创造大量无缺陷石墨烯的方法。清华大学电子与计算机工程系和先进材料中心的助理研究教授余庆凯(音)正在开发大量生产高质量石墨烯的方法。欧洲杯足球竞彩

Yu使用的是一种被称为化学气相沉积的技术。在这个过程中,他将甲烷加热到大约1000摄氏度,将气体分解成碳原子和氢原子。然后碳原子附着在金属表面形成石墨烯。

“这种方法可以大规模生产廉价、高质量的石墨烯,”余说。

两年前,Yu在《应用物理快报》(Applied Physics Letters)杂志上发表的一篇论文中首次证明了化学气相沉积法制造石墨烯的可行性。从那以后,他一直在努力完善这一方法。

Yu最初的研究通常是在镍表面堆叠几层石墨烯。随后,他发现了铜对石墨烯生成的有效性。此后,铜被世界各地的石墨烯研究人员所采用。

俞敏洪的工作还没有完成。他现在能够创造的单层石墨烯是由多个石墨烯晶体组成的,这些晶体在生长过程中结合在一起。这些晶体结合的地方,即所谓的晶界,是限制石墨烯用途的缺陷,特别是作为硅基计算机芯片的替代品。

Yu正在尝试用单晶制造大层石墨烯。

“你可以想象这种石墨烯有多重要,”余说。“以单晶硅为基础的半导体成为了价值数十亿美元的产业,石墨烯被称为‘后硅时代’材料。因此,单晶石墨烯是下一个半导体时代的圣杯。”

来源:http://www.uh.edu/

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