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法美德三國(guó)人員制得高質(zhì)量石墨烯納米帶

作者:劉霞 來(lái)源:科技日?qǐng)?bào) 發(fā)布時(shí)間:2014-02-11 瀏覽:

中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:一支由法、美、德三國(guó)研究機(jī)構(gòu)和大學(xué)組成的國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)近日利用新方法合成了高質(zhì)量石墨烯納米帶,并成功在室溫下驗(yàn)證了其非凡的導(dǎo)電性能。這種納米帶為新型電子設(shè)備的研發(fā)開(kāi)創(chuàng)了新的發(fā)展空間。相關(guān)研究刊登在《自然》雜志網(wǎng)站。

石墨烯是一種由單層碳原子組成的材料,擁有眾多極為特殊的物理特性,室溫下電子在石墨烯材料中的移動(dòng)速度是硅導(dǎo)體的200倍。此前的研究已經(jīng)證實(shí),碳納米管(由石墨烯卷曲而成的圓筒結(jié)構(gòu))具有極好的導(dǎo)電性能,然而結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的碳納米管難以安裝在電子芯片內(nèi)部。因此,科研人員將研究轉(zhuǎn)向石墨烯的另外一種形式——扁平的石墨烯納米帶。

該研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出一套巧妙的辦法,成功制備出寬度僅為40納米的高質(zhì)量石墨烯納米帶。此前的石墨烯納米帶邊緣較為粗糙,這嚴(yán)重影響了其導(dǎo)電性,是阻礙石墨烯納米帶電子傳輸?shù)囊淮笳系K。為解決這一問(wèn)題,研究人員在碳化硅晶體上切割出邊緣整齊的帶狀凹槽,并直接在這些凹槽上制備石墨烯納米帶。在測(cè)試新制備納米帶導(dǎo)電性的實(shí)驗(yàn)中,常溫下的電子遷移率超過(guò)了100萬(wàn)cm2/Vs(每單位電場(chǎng)下電子的遷移速率),是應(yīng)用于計(jì)算機(jī)內(nèi)存的硅半導(dǎo)體的1000倍(通常低于1700cm2/Vs)。

此外,新的制備方法適用于大批量規(guī)模生產(chǎn),并能夠保證石墨烯納米帶的結(jié)構(gòu)質(zhì)量,這使得石墨烯在電子領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用成為可能。

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