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福彩3d跨度走势图连线走势图:石墨烯半導體重大利好:石墨烯納米帶批量制備取得突破!

烯碳科技 |2017/2/10 17:17:29 | 分享到:

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隨著傳統硅晶體管越來越無法滿足電子器件小型化的需求,原子級精確的石墨烯納米帶將是后硅時代的最佳替代材料。近日消息,由美國伊利諾伊大學的貝克曼先進科學與技術研究所、內布拉斯加大學林肯分?;底槌傻目蒲型哦郵錐確⒚髦票岡蛹毒肥┠擅狀路椒?。這項研究是將原子級精確的石墨烯納米帶集成于相關硅基底上而邁出的重要一步。

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由美國伊利諾伊大學的貝克曼先進科學與技術研究所、內布拉斯加大學林肯分?;底槌傻目蒲型哦郵錐確⒚髦票岡蛹毒肥┠擅狀╝tomically precise graphene nanoribbons 簡稱 APGNRs)新方法,朝著將 APGNRs 集成于非金屬基底上邁出了重要一步。

 

硅晶體是用于制備邏輯運算中關鍵電子元件-晶體管最為常用的半導體材料。然而, 隨著更為快速、強大處理器的問世,硅半導體也已達到其性能極限:導電越快,越容易導致電子元件的過熱。


而一個原子厚度石墨烯卻能在保持快速導電的同時,不致于過熱。但要使石墨烯成為半導體,需將石墨烯制成被稱為納米帶的小窄條。雖然石墨烯納米帶的制備和表征技術取得了進步,但要將它們以潔凈的方式,轉移到芯片制備表面,卻是個極大的挑戰。 


由美國伊利諾伊大學的貝克曼先進科學與技術研究所、內布拉斯加大學林肯分?;?nbsp;學系組成的科研團隊,發明了如何將原子級精確的石墨烯納米帶集成于非金屬基底的新 技術。相關成果已刊載在《納米快訊》期刊上,題為《將溶液合成 Chevron 石墨烯納米 帶集成于 H:Si(100)》。


石墨烯納米帶通常僅為幾個納米寬,這超出了傳統芯片制備中自上而下的圖形化工藝極限。目前一些從較大石墨烯雕刻的納米制備方法,制備出的石墨烯納米帶不是缺乏均勻度,就是不夠狹窄,無法使所需的半導體性能充分表現。


團隊稱,目前的“自上而下”制備方法很難控制納米帶的寬度。事實上,即便是 1-2個原子的寬度的調整,也會導致一些性能發生顯著變化。 “自下而上”制備石墨烯納米帶的方法,首次出現在 2010 年的《自然》期刊上,當時有科學家將原子級精確的石墨烯納米帶生長在金屬基底上。2014 年,內布拉斯加大學林肯分校研究團隊,發明了在溶液中制備原子級精確的石墨烯納米帶的新方法。


內布拉斯加大學林肯分校研究團隊表示,之前在金屬基底上生長石墨烯納米帶的方法,雖然制備質量很高,但數量很少,這限制了將這種方法在金屬表面的使用,合成工藝難以放大。但如果將納米帶合成在不受限的 3 維溶液環境中,就能制備較多數量的納米帶。


然而,無論采用溶液加工還是在某種表面上生長,都存在著納米帶轉移過程與環境中的化學品接觸、污染,最終影響石墨烯納米帶器件性能的問題。為了克服這個挑戰, 該跨學科研究團隊,采用了一種超真空環境下的干法轉移工藝。


團隊對涂覆了石墨烯納米帶粉末的一個玻璃纖維涂覆裝置進行加熱,去除污染物和溶劑殘留;然后,將該涂覆裝置壓涂到一個新鮮準備的氫鈍化的硅表面 ;隨后,團隊利用超高真空掃描隧穿顯微鏡對納米帶進行了研究,他們獲得了原子級圖像,并對石墨烯納米帶電子性能進行了測量和確認。


團隊表示,隨著傳統硅晶體管越來越無法滿足電子器件小型化的需求,原子級精確的石墨烯納米帶將是后硅時代的最佳替代材料。這項研究是將原子級精確的石墨烯納米帶集成于相關硅基底上而邁出的重要一步。


轉自:烯碳資訊