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石墨烯带具有极高的导电性

石墨烯带具有极高的导电性

图表 1石墨烯带

石墨烯具有极好的导电性:在室温下,电子通过石墨烯的速度是通过硅的200倍,这种材料在电子领域的潜力激发了世界范围内的大量研究。21世纪初,法国和美国物理学家合作研究石墨烯的电子性质,以期设计出一种室温下电子迁移率极高的材料。

研究人员发现,碳纳米管——石墨烯最著名的一种形式——可以在不遇到材料内部电阻的情况下,实现电流的ball传输。但事实证明,碳纳米管很难大量生产并植入电子芯片。研究人员现在将注意力转向另一种形式的石墨烯平带。碳纳米管和石墨烯带的电子结构相似,似乎也具有类似的导电性能。

研究人员选择从碳化硅(一种商用晶体)中合成这种一维石墨烯。科学家们声称已经成功地获得了高结构质量的石墨烯带,由40纳米宽的窄碳片制成。主要的挑战是确保石墨烯带的边缘保持高度有序,因为边缘粗糙的石墨烯带不允许良好的电子传播。为了获得边缘规则的石墨烯带,研究人员将纳米级台阶蚀刻到碳化硅中,然后直接在这些台阶的侧壁上制备石墨烯带。

石墨烯带

石墨烯带具有极高的导电性

图表 2石墨烯带

这样,在室温下就变成了弹道式导体:一旦进入材料内部,电子就可以自由移动而不受任何散射。这些带状结构表现出波导的特性。这些材料的电荷迁移率超过了一百万平方厘米/伏。这将使它们的电子迁移率比用于计算机处理器和存储器的硅半导体(小于1700 cm2/V.s)大1000倍。研究人员称,石墨烯带是第一个在室温下显示出这种导电性的材料。

在保持性能不变的情况下,可以大量生产。新型石墨烯带将在尖端纳米电子领域得到广泛应用。

文章转载自公众号:石墨烯雷达

原创文章,作者:小胖丁是个胖学霸,如若转载,请注明出处:http://www.zgsmx.cn/10297.html

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