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美国新手艺用低本钱把石墨烯变半导体
- 分类：行业新闻
- 宣布时间：2015-08-19
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【提要形貌】石墨烯自己缺乏能隙（bandgap） ，使其得以展现凌驾每伏特每秒15 ，000平方公分（cm2/Vs）的惊人速率 ，比硅晶更快10倍 ，但却也只能作为导体使用。现在 ，由美国威斯康辛大学（University of Wisconsin）教授Michael Arnold向导的研究团队以及阿贡国家实验室（Argonne National Laboratory）的研究职员们 ，发明一种可用于生长半导体石墨烯带（graphene ribbon）及客製其能隙的新手艺。
美国新手艺用低本钱把石墨烯变半导体
【提要形貌】石墨烯自己缺乏能隙（bandgap） ，使其得以展现凌驾每伏特每秒15 ，000平方公分（cm2/Vs）的惊人速率 ，比硅晶更快10倍 ，但却也只能作为导体使用。现在 ，由美国威斯康辛大学（University of Wisconsin）教授Michael Arnold向导的研究团队以及阿贡国家实验室（Argonne National Laboratory）的研究职员们 ，发明一种可用于生长半导体石墨烯带（graphene ribbon）及客製其能隙的新手艺。
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- 宣布时间：2015-08-19
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转自：eettaiwan
石墨烯自己缺乏能隙（bandgap） ，使其得以展现凌驾每伏特每秒15 ，000平方公分（cm2/Vs）的惊人速率 ，比硅晶更快10倍 ，但却也只能作为导体使用。现在 ，由美国威斯康辛大学（University of Wisconsin）教授Michael Arnold向导的研究团队以及阿贡国家实验室（Argonne National Laboratory）的研究职员们 ，发明一种可用于生长半导体石墨烯带（graphene ribbon）及客製其能隙的新手艺。
「我们已经找到一种要领可生长不到10nm宽的半导体石墨烯带 ，它具有扶手型边沿（armchair edge） ，可经由控制纳米带宽度实现州差别的能隙 ，」Arnold诠释。
研究职员早已知道在石墨烯带使用扶手型边沿取代锯齿型边沿 ，可望为其翻开能隙 ，使其从导体酿成一种半导体。然而 ，时至今日 ，生长石墨烯最简朴的要领是在铜金属上举行 ，然后再将其移植到硅基板上蚀刻成带状。Arnold的研究团队最主要的发明是能够直接在低本钱的锗外貌上更容易地生长扶手型边沿的石墨烯带 ，从而使其成为一种较硅晶更快10倍的客製半导体。
「我以为威斯康辛大学的研究效果转达了这样的一个讯息：你并不需要拥有像英特尔（Intel）或IBM的资源 ，也能在石墨烯上实现突破性希望 ，」The Envisioneering Group研究总监Richard Doherty体现：「在质料科学方面 ，尚有许多值得我们学习之处 ，而化学与石墨烯的佈局或许尚有更多需要进一步的探索。」
锗晶圆比硅晶圆更自制 ，让Arnold及其研究团队决议直接在锗晶圆上生长原子级的石墨烯薄层 ，但凭证Arnold指出 ，使用化学气相沉积（CVD）先在锗单层上沉积 ，也可以在硅晶圆上取得相同的效果。「其要害在于锗与石墨烯之间的晶格匹配 ，使得使用标准CVD也能轻鬆生长箭头直线型的石墨烯带 ，」Arnold体现。
Arnold的团队还发明了一个希奇的征象：在使用CVD途径时 ，石墨烯纳米带似乎会以随机的方法生长 ，所有採任一偏向或相互笔直的方法生长（如上图）。现在 ，研究职员想找到能够限制在电路位置准确启动纳米带集结生长的方法。为了实现这个目的 ，研究团队想知道石墨烯为什麽以及怎样挑选特定位置最先生长；别的 ，他们也妄想使用这些知识打造像石墨烯电晶体、感测器与光电元件等複杂的电路。
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