写于 2017-08-01 10:10:04| 澳门娱乐场登陆网址| 股票

平滑边缘佐治亚理工学院的研究人员开发出一种新的“模板化生长”技术,用于制造纳米级石墨烯器件该方法解决了在未来几代高性能电子设备中使用这种有前景的材料的重大障碍器件该技术涉及将图案蚀刻到生长外延石墨烯的碳化硅表面上

图案用作指导石墨烯结构生长的模板,允许形成特定宽度的纳米带而无需使用电子束或其他破坏性切割技术石墨烯使用这些模板生成的纳米带具有光滑的边缘,可以避免电子散射问题“使用这种方法,我们可以制作非常窄的相互连接的石墨带,而没有粗糙的边缘,”佐治亚理工学院物理学教授Walt de Heer说道

可以做到没有的小结构切割它们对于石墨烯电子学的发展将是有用的,因为如果边缘太粗糙,穿过带的电子会散射到边缘并降低石墨烯的理想特性“新技术已被用于制造阵列在024平方厘米芯片上的10,000个顶部门控石墨烯晶体管“”被认为是迄今为止报道的最大密度的石墨烯器件研究报告于10月3日在“自然纳米技术”期刊的在线版上报道该工作得到了国家科学的支持基金会,WM凯克基金会和纳米电子研究计划纳米电子发现和探索研究所(INDEX)在创建石墨烯纳米结构时,De Heer和他的研究团队首先使用传统的微电子技术将微小的“步骤”“或”轮廓蚀刻成“碳化硅晶圆然后将轮廓晶圆加热到大约1,500摄氏度它开始熔化,抛光蚀刻过程留下的任何粗糙边缘

然后,他们使用已建立的技术,通过从表面驱除硅原子从碳化硅中生长石墨烯而不是在整个表面上产生一个原子厚度的石墨烯层

然而,研究人员限制了加热时间,使得石墨烯仅在轮廓的边缘生长为此,他们利用了石墨烯在碳化硅晶体的某些面上比在其他面上生长得更快的事实

得到的纳米带与轮廓的深度成正比,提供精确控制纳米带的机制为了形成复杂的石墨烯结构,可以进行多个蚀刻步骤以创建复杂的模板,de Heer解释说“通过使用碳化硅提供模板,我们可以生长我们想要的尺寸和形状的石墨烯,“他说”切割各种dep的步骤这使得我们能够创建石墨烯结构,这些石墨烯结构以我们希望的方式相互连接在纳米级石墨烯带中,量子限制使得材料表现为适合于创建电子器件的半导体但是在微米或更宽的带中,材料充当导体控制碳化硅模板的深度允许研究人员使用相同的生长过程同时创建这些不同的结构“相同的材料可以是导体或半导体,具体取决于其形状,”de Heer指出,他也是佐治亚理工学院国家科学基金会支持的材料研究科学与工程中心(MRSEC)的教员

石墨烯电子学的一个主要优点是使用同样的材料制造器件引线和半导体带这是重要的避免在不同材料之间的连接处积累的电阻“在形成纳米之后研究人员应用电介质材料和金属栅极来构建场效应晶体管虽然成功制造高质量晶体管证明了石墨烯作为电子材料的可行性,de Heer认为它们仅仅是40纳米“”可以用这些材料做的第一步 “当我们设法在纳米尺度上制造良好的器件时,我们可以继续制造更小,更精细的结构,这将超越传统的晶体管,以开辟更复杂的设备,使用电子更像光,而不是像粒子一样,”他他说:“如果我们能将量子力学特征纳入电子学,那将会开辟许多新的可能性”De Heer和他的研究团队正在努力创造更小的结构,并将石墨烯器件与硅结合研究人员也是致力于改善具有更薄介电材料的场效应晶体管最终,石墨烯可能是一代高性能器件的基础,这些器件将利用该材料在可以证明更高成本的应用中的独特性能硅将继续存在de Heer在用于不需要如此高性能的应用程序中使用“这是另一个显示我们的方法的步骤在碳化硅上使用外延石墨烯的国王是正确的方法,可能会用于制造石墨烯电子产品,“他补充道,”这是石墨烯电子制造的重要新举措“ - 网上: