基于石墨烯的納米電子平臺(tái)問(wèn)世

發(fā)布:cyqdesign 2022-12-23 18:20 閱讀:571
納米電子學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)緊迫任務(wù)是尋找一種可替代硅的材料。美國(guó)佐治亞理工學(xué)院研究人員開(kāi)發(fā)了一種新的基于石墨烯的納米電子學(xué)平臺(tái)——單片碳原子。發(fā)表在《自然·通訊》雜志上的該技術(shù)可以與傳統(tǒng)的微電子制造兼容,有助于制造出更小、更快、更高效和更可持續(xù)的計(jì)算機(jī)芯片,并對(duì)量子和高性能計(jì)算具有潛在影響。 aLyhxmn ^)  
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石墨烯器件生長(zhǎng)在碳化硅襯底芯片上。
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研究人員稱,石墨烯的力量在于其平坦的二維結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)由已知最強(qiáng)的化學(xué)鍵結(jié)合在一起。相較于硅,石墨烯可微型化的程度更深、能以更高的速度運(yùn)行并產(chǎn)生更少的熱量。原則上,單一的石墨烯芯片要比硅芯片內(nèi)可封裝更多器件。 uq#h\p|  
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為了創(chuàng)建新的納米電子學(xué)平臺(tái),研究人員在碳化硅晶體基板上創(chuàng)建了一種改良形式的外延石墨烯,用電子級(jí)碳化硅晶體生產(chǎn)了獨(dú)特的碳化硅芯片。 =+sIX3  
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研究人員使用電子束光刻來(lái)雕刻石墨烯納米結(jié)構(gòu)并將其邊緣焊接到碳化硅芯片上。這個(gè)過(guò)程機(jī)械地穩(wěn)定和密封石墨烯的邊緣,否則它會(huì)與氧氣和其他可能干擾電荷沿邊緣運(yùn)動(dòng)的氣體發(fā)生反應(yīng)。 zdpLAr  
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最后,為了測(cè)量石墨烯平臺(tái)的電子特性,研究團(tuán)隊(duì)使用了一種低溫設(shè)備,使他們能夠記錄從接近零攝氏度到室溫下的特性。 4- ?`#  
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團(tuán)隊(duì)在石墨烯邊緣態(tài)觀察到的電荷類(lèi)似于光纖中的光子,可在不散射的情況下傳播很遠(yuǎn)的距離。他們發(fā)現(xiàn)電荷在散射前沿著邊緣移動(dòng)了數(shù)萬(wàn)納米。而先前技術(shù)中的石墨烯電子在撞到小缺陷并向不同方向散射之前,只能行進(jìn)約10納米。 M