中国实现单层氧化石墨烯上绘制纳米功能器件

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/16 23:41:47
http://mil.huanqiu.com/china/2012-12/3392567.html
中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室研究人员利用原子力针尖诱导的局域催化还原反应,实现了在单层氧化石墨烯上直接绘制纳米晶体管器件。日前,该成果在线发表在国际著名学术期刊《自然·通讯》上。

  单层石墨烯是只有一个单原子层厚度的石墨,它比目前常用的金属导体具有更好的导电性、散热性,同时也是迄今为止世界上最轻薄、强度最大的材料,有望在微电子领域替代硅成为制造超精细晶体管的理想材料。如何在单层石墨烯上直接裁剪或制备出各种纳米线路,是实现人们梦想的以碳为主要材料的集成电路的前提,也被认为是石墨烯研究领域最具挑战的方向之一。

  针对上述挑战,合肥微尺度国家实验室分子尺度量子调控研究团队的王晓平教授研究组和罗毅教授研究组紧密合作,在绝缘的氧化石墨烯上通过局域的还原反应,直接制备导电的纳米线路并构筑成晶体管及互联电路。研究人员利用表面镀铂的原子力针尖的局域催化作用,在氢气环境下,将氧化石墨烯加热到100摄氏度左右,制备出最小宽度仅20纳米的还原石墨烯条带,其电导率超过104西门子/米,比氧化石墨烯提高了100万倍。通过理论计算,他们揭示了这种局域还原反应的微观机理。利用此方法,他们还成功演示了纳米互联电路和场效应晶体管器件,其性能明显优于目前常用的导电聚合物和非晶硅场效应管器件。

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  专家指出,该技术可以用来直接绘制纳米电路,电路的线条宽度可控、制备条件要求低,并可与现有的微电子加工技术无缝兼容,有望推动石墨烯纳米器件、电路与集成的最终实现和应用。(坤)
http://mil.huanqiu.com/china/2012-12/3392567.html
中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室研究人员利用原子力针尖诱导的局域催化还原反应,实现了在单层氧化石墨烯上直接绘制纳米晶体管器件。日前,该成果在线发表在国际著名学术期刊《自然·通讯》上。

  单层石墨烯是只有一个单原子层厚度的石墨,它比目前常用的金属导体具有更好的导电性、散热性,同时也是迄今为止世界上最轻薄、强度最大的材料,有望在微电子领域替代硅成为制造超精细晶体管的理想材料。如何在单层石墨烯上直接裁剪或制备出各种纳米线路,是实现人们梦想的以碳为主要材料的集成电路的前提,也被认为是石墨烯研究领域最具挑战的方向之一。

  针对上述挑战,合肥微尺度国家实验室分子尺度量子调控研究团队的王晓平教授研究组和罗毅教授研究组紧密合作,在绝缘的氧化石墨烯上通过局域的还原反应,直接制备导电的纳米线路并构筑成晶体管及互联电路。研究人员利用表面镀铂的原子力针尖的局域催化作用,在氢气环境下,将氧化石墨烯加热到100摄氏度左右,制备出最小宽度仅20纳米的还原石墨烯条带,其电导率超过104西门子/米,比氧化石墨烯提高了100万倍。通过理论计算,他们揭示了这种局域还原反应的微观机理。利用此方法,他们还成功演示了纳米互联电路和场效应晶体管器件,其性能明显优于目前常用的导电聚合物和非晶硅场效应管器件。

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  专家指出,该技术可以用来直接绘制纳米电路,电路的线条宽度可控、制备条件要求低,并可与现有的微电子加工技术无缝兼容,有望推动石墨烯纳米器件、电路与集成的最终实现和应用。(坤)
金属催化石墨烯还原反应?还能造出场效应管,牛
牛啊,产业化才是关键
我就喜欢这种消息
那就说明我们的超集成电路的生产技术和以前相比已经有了脱胎换骨的改变,如果可以批量化生产的话。
不明觉厉
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突飞猛进啊
继续逆天啊
石墨烯器件与硅器件相比,高温和抗辐射性能如何?
CarrierVessel16 发表于 2012-12-18 21:48
金属催化石墨烯还原反应?还能造出场效应管,牛
更牛的是这个玩意是导电率超高,也就是说发热量非常小,所以可以多层叠合,这个是比常规半导体超大规模集成电路更大的优势。
20nm已经接近半导体的尺度极限了,漏电电流很大了,尺度再小点就快撑不住了,
信心无限的马甲 发表于 2012-12-18 22:05
那就说明我们的超集成电路的生产技术和以前相比已经有了脱胎换骨的改变,如果可以批量化生产的话。
还在实验室呢,早着呢,就算是可以产业化,那也是10年后的事情。
好消息 又进步了
m243 发表于 2012-12-18 22:19
还在实验室呢,早着呢,就算是可以产业化,那也是10年后的事情。
这个行业和传统行业不完全一样,实验室的生产条件和环境和大规模中没有太大的区别的
还是这种消息提气
好消息啊,微电子方面必须奋力直追。。
完了!这个世界上又少了一种高科技。
信心无限的马甲 发表于 2012-12-18 22:23
这个行业和传统行业不完全一样,实验室的生产条件和环境和大规模中没有太大的区别的
别介,设计生产流水线就够你忙的的了,虽然石墨基片的生产找就有了。
还有封装调试设备等周边产业的出现,时间快不了。
不懂,好像很厉害的样子
以后的超级计算机有可能弄得象手机一样大小,如果只用来上网、聊Q真是太浪费了。
m243 发表于 2012-12-18 22:36
别介,设计生产流水线就够你忙的的了,虽然石墨基片的生产找就有了。
还有封装调试设备等周边产业的出现 ...
对,这个确实是要花时间的,不过并不是遥不可及。封装调试现在我们也可以做,最近几年市场化了的国产arm芯片还是出了一些的
更牛的是这个玩意是导电率超高,也就是说发热量非常小,所以可以多层叠合,这个是比常规半导体超大规模集 ...
依靠栅级结构优化,4纳米级的硅电路早完成了。
说实话,石墨稀这玩意个人不看好,工业制造方面和硅不能比,等工业化成熟了量子器件也早有了
对,这个确实是要花时间的,不过并不是遥不可及。封装调试现在我们也可以做,最近几年市场化了的国产arm芯 ...
效率能和光刻相提并论的工艺才是关键,微电子就是用最尖端的技术把东西做得不值钱
氧化石墨还原后的石墨烯,导电率一般般啦。对于微电子方面的应用而言,氧化石墨自身就不够稳定,环境中的化学成分、温度、光照等条件的变化都会导致其性能显著变化。南七技校也就是发发论文而已,离实际应用还差十万八千里。
设备是国外的吧,还是不行,差距全方位。
信心无限的马甲 发表于 2012-12-18 23:01
对,这个确实是要花时间的,不过并不是遥不可及。封装调试现在我们也可以做,最近几年市场化了的国产arm芯 ...
10年并不遥远。
alucrad 发表于 2012-12-18 23:09
依靠栅级结构优化,4纳米级的硅电路早完成了。
说实话,石墨稀这玩意个人不看好,工业制造方面和硅不能比 ...
·是成了,不过,很不成熟很不成熟,能否实用化还另说,量子理论的隧道效应不是说说而已的,那时是实在在起作用的。
alucrad 发表于 2012-12-18 23:09
依靠栅级结构优化,4纳米级的硅电路早完成了。
说实话,石墨稀这玩意个人不看好,工业制造方面和硅不能比 ...
量子器件?
这个真不好说,等我们抱孙子的时候再说吧!
m243 发表于 2012-12-18 23:29
10年并不遥远。
”做大事,必须厚积薄发。20年等待积累算什么,弹指一挥间。“一位牛人的话。
展望未来
·是成了,不过,很不成熟很不成熟,能否实用化还另说,量子理论的隧道效应不是说说而已的,那时是实在在 ...
比成熟轮不上石墨稀废话
隧穿前几年也有人说将要终结摩尔定律,无奈有high K
alucrad 发表于 2012-12-18 23:43
比成熟轮不上石墨稀废话
隧穿前几年也有人说将要终结摩尔定律,无奈有high K
硅半导体终有一天会死亡,
再牛也是盛年老啦,
破船打补丁还不如新造一条船,至于这条船是石墨烯还是量子还是生物,不好说,不过总的研究吧,硅半导体的替代产品中我看好石墨烯,他有相比于硅半导体太多的优良基因,这个不是硅半导体修修补补可以达到的程度,比如低发热量,比如原子尺度的存储单元,等等,
量子计算机很遥远,把通信搞好了再谈量子计算机不迟,生物计算机?我不知道这是不是个忽悠概念,这玩意要实现了,那么人造大脑也就出现了,以我们现在的技术实力,还很难展望!
alucrad 发表于 2012-12-18 23:09
依靠栅级结构优化,4纳米级的硅电路早完成了。
说实话,石墨稀这玩意个人不看好,工业制造方面和硅不能比 ...
4nm的产品工业化生产最好的前景也就是到十年后了,不过那时候现对于石墨烯是落后还是先进真的不好说!
4nm的产品工业化生产最好的前景也就是到十年后了,不过那时候现对于石墨烯是落后还是先进真的不好说!
石墨稀先搞出一个实际样品再说吧
而4nm芯片不出意外的话4年以内就会量产。
谈微电子就不能无视IEEE和摩尔定律这两根鞭子
alucrad 发表于 2012-12-19 00:03
石墨稀先搞出一个实际样品再说吧
而4nm芯片不出意外的话4年以内就会量产。
谈微电子就不能无视IEEE和摩 ...
4年以内就会量产?神仙附体也没有这么快啊,intel的计划是2022年形成产能呢
不明觉厉
坐等白菜化
不搞科研的就不要转发这种学术杂志上的东西了,尤其是自然系列这种以新颖性为主的大牛杂志。你们真的不懂里面水分有多大……
本白菜飘过。希望高手解毒。
abc1990 发表于 2012-12-18 22:48
以后的超级计算机有可能弄得象手机一样大小,如果只用来上网、聊Q真是太浪费了。
境界啊。。。谁叫你只上网,聊q的-。-

可以尝试全仿真【包括触感 的av呀
设备是国外的吧,还是不行,差距全方位。
人是我们自己的,可以么???不知道你的结论如何得出来的。另外,可以告诉你,进行这些高精尖实验的设备很多都要研究人员自己做,因为根本买不到现成品