http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-09 20:27:23 來源:科技日報
據美國物理學家組織網9月7日(北京時間)報道,美(mei)國(guo)科(ke)學(xue)家(jia)首(shou)次(ci)製(zhi)造(zao)出(chu)能(neng)在(zai)室(shi)溫(wen)下(xia)工(gong)作(zuo)的(de)石(shi)墨(mo)烯(xi)變(bian)頻(pin)器(qi),克(ke)服(fu)了(le)用(yong)石(shi)墨(mo)烯(xi)製(zhi)造(zao)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)時(shi)的(de)重(zhong)要(yao)障(zhang)礙(ai)能(neng)帶(dai)隙(xi)。最(zui)新(xin)研(yan)究(jiu)有(you)望(wang)讓(rang)科(ke)學(xue)家(jia)們(men)用(yong)石(shi)墨(mo)烯(xi)製(zhi)造(zao)出(chu)數(shu)字(zi)晶(jing)體(ti)管(guan),從(cong)而(er)大(da)大(da)擴(kuo)展(zhan)石(shi)墨(mo)烯(xi)在(zai)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)領(ling)域(yu)的(de)應(ying)用(yong)。
石墨烯是從石墨材料中剝離出來、由碳原子組成的二維晶體,隻有一層碳原子的厚度,是迄今最薄也最堅硬的材料,其導電、導dao熱re性xing能neng超chao強qiang,遠yuan遠yuan超chao過guo矽gui和he其qi他ta傳chuan統tong的de半ban導dao體ti材cai料liao。很hen多duo科ke學xue家jia認ren為wei,石shi墨mo烯xi或huo能neng取qu代dai矽gui成cheng為wei未wei來lai的de電dian子zi元yuan件jian材cai料liao,廣guang泛fan應ying用yong於yu超chao級ji計ji算suan機ji、chumopingheguangzichuanganqidengduogelingyu。danshimoximeiyouduishuzijingtiguanlaishuozhiguanzhongyaodenengdaixi,yinci,yongqizhizaoshuzishebeihuiyudaohenduowenti。zhuruguidengbandaotizhongdedianzijuyoujiadaihedaodailiangzhongnengji,qijiandenengxibeichengweinengdaixi。yongyouheshidenengdaixinengshijingtiguanbeidakaiheguanbi,congershishuzidianlunengyongyou0和1序列組成的二進製代碼來存儲信息。
普渡大學的博士生陳洪彥(音譯)與該大學布瑞克納米技術研究中心主任、電子與計算機工程學教授約爾格12539;艾彭澤勒領導的研究團隊首次製造出了一種能在室溫下工作且“塊頭”更大的石墨烯變頻器。此前也有其他科研團隊用石墨烯製造出了變頻器,但它們隻能在77開氏度(零下196攝氏度)下工作。
變頻器是數字晶體管關鍵的基本元件,它使電子設備中的晶體管能放大信號並控製自己從0變到1。陳洪彥表示:“如果想用石墨烯製造數字設備,這個變頻器至關重要,可克服石墨烯沒有能帶隙這個缺陷。”
為了製造出電子設備,科學家必須在矽中摻雜雜質以改變其半導體性質,不過,這樣的“摻雜”卻que很hen難nan用yong於yu石shi墨mo烯xi上shang。科ke學xue家jia研yan製zhi出chu了le靜jing電dian摻chan雜za,讓rang新xin石shi墨mo烯xi變bian頻pin器qi模mo擬ni矽gui變bian頻pin器qi的de性xing質zhi,從cong而er解jie決jue了le這zhe個ge問wen題ti。研yan究jiu人ren員yuan誘you導dao靜jing電dian摻chan雜za穿chuan過guo金jin屬shu門men(距石墨烯管道40納米遠)之間的電場,通過改變電壓改變摻雜情況並測試摻雜程度,從而找到了最有效操作新石墨烯變頻器的方法。
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