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- 发布日期：2024-01-27 06:35 点击次数：189
据外媒报道，由天津大学团队牵头，与亚特兰大佐治亚理工学院研究人员合作，开发了世界上第一个基于石墨烯的功能半导体。这一新的突破可能意味着半导体领域的模式发生了变化，基于石墨烯的半导体也可能成为未来埃米级制造的新材料。 石墨烯半导体的可行性 硅材料尺寸小于10nm，但总是存在容易失去稳定性的问题。这就是为什么越来越多的研究开始转向半导体材料替代。以碳纳米管为例。与硅基半导体相比，碳纳米管芯片在速度和功耗上具有翻倍的优势，但在高产高纯材料的制备上，与目前的硅基半导体还有很大的差距。 另一种被大家寄予厚望的材料是石墨烯，其晶格高度稳定，为其在10nm以下的半导体制造提供了极大的优势。然而，在上述研究人员联合发表的论文《碳化硅上超高迁移率半导体外延石墨烯》中也提到，由于缺乏本征带隙，石墨烯在纳电子学中的应用受到限制，许多通过量子约束或化学官能化的手段未能制造出具有足够大带隙和足够高迁移率的半导体。 例如，当硅从商用电子级碳化硅晶体中蒸发时，在其表面形成一层石墨烯延伸层，通过光谱测试发现具有半导体特性。然而，它与碳化硅的结合是无序的，室温迁移率很低。 石墨烯半导体终于打开了带缝，最终打开了带缝 根据研究小组的最新研究， 电子元器件采购网 它们通过准平衡退火形成了有序的外延层。更重要的是，其晶格与碳化硅基底一致，具有化学、机械和热稳定性。它可以根据传统的半导体制备方法进行图形化，也可以与半金属石墨烯延伸层无缝连接。 从具体指标来看，它有0.6ev的带隙，室温迁移率超过5000cm2/VS。虽然其带隙仍小于硅的1.12ev，但室温下的电子迁移率远远大于硅，这对石墨烯材料来说是一个很大的突破。据了解，如果该材料投入工业应用，成本与当前半导体材料基本相同，但性能更好。 与此同时，天津大学的研究团队指出，本文的发表只是一个重大的技术突破，实现了石墨烯电子学的初步实用性，至少有10年的时间才能真正实现石墨烯半导体的工业化。物理学教授Waltt联合发表了一篇改论文 de Heer还表示，这一突破更像是莱特兄弟的第一次试飞成功。 写在最后 随着半导体制造工艺的更新周期越来越长，摩尔定律的放缓或死亡已成为既定事实。我们已经从高NA开始了 EUV机、GAA晶体管结构等方面进行了艰难的技术研究，也取得了可观的成果，最终半导体材料成为最大的障碍。石墨烯半导体的出现可能会给未来进入埃米级的半导体制造带来新的可能性。