近日，中國和美國科研人員聯(lián)合研制出世界上第一個由石墨烯材料制成的功能性半導體。研究人員表示，這預示著一個電子新時代的到來，它為研制更小、更快、更高效的電子設備鋪平了道路。相關論文剛剛發(fā)表在權威期刊《自然》雜志上。

半導體是電子產品的基本部件。目前，幾乎所有的現(xiàn)代電子產品都依賴于用硅材料制成的硅基半導體，不過，隨著設備向微型化方向發(fā)展，對更快處理速度的需求不斷增長，硅基半導體正在接近其物理功能的極限。目前正在研究的新方向主要有量子芯片和碳基芯片。

由中國天津大學和美國佐治亞理工學院科研人員組成的研究團隊，使用特殊熔爐在碳化硅晶圓上生長石墨烯取得突破，生產出外延石墨烯，這是在碳化硅晶面上生長的單層材料。

研究發(fā)現(xiàn)，如果制造得當，外延石墨烯會與碳化硅發(fā)生化學鍵合，并表現(xiàn)出半導體特性。

測量表明，石墨烯半導體的室溫電子遷移率是硅的十倍。這意味著更快的切換速度，可能使得GPU、CPU等設備更高效地完成運算任務。

同時，研究團隊使用準平衡退火方法，在宏觀原子平階上產生了一個有序的緩沖層，該層的晶格與碳化硅基底對齊。因為它具有化學、機械和熱穩(wěn)定性，所以可使用傳統(tǒng)半導體制造技術進行圖案化并與半金屬外延石墨烯無縫連接，進而實現(xiàn)基本特征適用于半導體制造。

并且，這種石墨烯材料如果能實現(xiàn)工業(yè)級應用，成本相較于現(xiàn)有的半導體材料會更低。

目前這項科研成果還僅限于實驗室階段，離真正的工業(yè)化應用還有很大的距離，估計還要10到15年。但不可否認，在石墨烯材料保持較高遷移率的同時，又開出了帶隙，這就是一次巨大的技術突破，極大的推動了石墨烯材料真正走向實用化的可能性。

來源：央視財經

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