半導(dǎo)體性介孔石墨烯

石墨烯(Graphene)是由碳原子構(gòu)成的二維晶體,一般厚度方向為單原子層或雙原子層碳原子排列.它是一種穩(wěn)定材料,也是一種禁帶寬度幾乎為零的半金屬材料.它具有比硅高得多的載流子遷移率(200 000 cm2/Vs),在室溫下有微米級的平均自由程和很長的相干長度.因此,石墨烯是納米電路的理想材料,也是驗證量子效應(yīng)的理想材料.但是由于完整的石墨烯基本沒有帶隙,極大地限制了它在半導(dǎo)體器件上的應(yīng)用,所以為石墨烯開啟一個帶隙,是一件非常重要的課題.近來,研究表明,一維尺度受限的石墨烯納米帶具有一定的帶隙,可以獲得高性能的晶體場效應(yīng)管,增加芯片速度與效能、降低耗熱量.然而,制備寬度小于10 nm的石墨烯納米帶是非常困難的科學(xué)問題.

加州大學(xué)洛杉磯分校研究團隊通過實驗制做出一種新型的石墨烯納米結(jié)構(gòu) ——介孔石墨烯.孔間石墨烯的寬度最小可以達到5 nm.介孔石墨烯可以用于大規(guī)模生產(chǎn)以介孔石墨烯為基礎(chǔ)的半導(dǎo)體集成電路.