单层氧化石墨烯上可直接绘制纳米器件

2013-02-04 15:10:10 admin 101

    石墨烯是由单层碳原子组成的二维晶体,具有很高化学稳定性,并具有优于碳纳米管和金刚石的高导热性、常温下高于纳米碳管或硅晶体的电子迁移率、低于铜或银的电阻率等物理特性,因此成为了制备功耗更小、速率更高的新一代纳米电子元件的重要候选资料。

      单层石墨烯是只要一个单原子层厚度的石墨,它比当前常用的金属导体具有非常好的导电性、散热性,一起也是迄今为止世界上最薄、最轻、强度最大的资料,有望在微电子范畴代替硅,成为制作超精密晶体管的抱负资料。而如安在单层石墨烯上直接裁剪或制备出各种纳米线路,被认为是石墨烯研讨范畴最具应战的方向之一。

  本报讯(记者杨保国)近来,中国科学技能大学合肥微标准物质科学国家实验室的研讨人员使用原子力针尖诱导的局域催化复原反响,完成了在单层氧化石墨烯上直接制作纳米晶体管器材。关联研讨成果日前在线发表于世界学术期刊《天然―通讯》。

  为此,该实验室分子标准量子调控研讨团队的王晓平教授研讨组和罗毅教授研讨组严密协作,提出一种新的描绘思维,即在绝缘的氧化石墨烯上经过局域的复原反响,直接制备导电的纳米线路并构筑成晶体管及互联电路。

  博士生张琨等人使用外表镀铂的原子力针尖的局域催化作用,在氢气的环境下,将氧化石墨烯加热到摄氏100度左右,制备出最小宽度仅20纳米的复原石墨烯条带,其电导率超越104每米西门子,比氧化石墨烯提高了100万倍。

  经过理论核算,他们提醒了这种局域复原反响的微观机理。使用此办法,他们还成功演示了纳米互联电路和场效应晶体管器材,其晶体管的功能显着优于当前常用的导电聚合物和非晶硅场效应管器材。

  张琨表明,该技能能够用来直接制作纳米电路,电路的线条宽度可控、制备条件需求低,并可与现有的微电子加工技能无缝兼容,有望推进石墨烯纳米器材、电路与集成的结尾完成和使用。

 

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