1月4日，記者從天津大學(xué)獲悉，該校納米顆粒與納米系統(tǒng)國(guó)際研究中心的馬雷教授團(tuán)隊(duì)攻克了長(zhǎng)期以來阻礙石墨烯電子學(xué)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)難題，在保證石墨烯優(yōu)良特性的前提下，打開了石墨烯帶隙，成為開啟石墨烯芯片制造領(lǐng)域大門的重要里程碑。該研究成果論文《碳化硅上生長(zhǎng)的超高遷移率半導(dǎo)體外延石墨烯》1月3日在線發(fā)表于國(guó)際期刊《自然》。

圖片來源：天津大學(xué)

馬雷團(tuán)隊(duì)通過對(duì)外延石墨烯生長(zhǎng)過程的精確調(diào)控，成功在石墨烯中引入了帶隙，創(chuàng)造了一種新型穩(wěn)定的半導(dǎo)體石墨烯。這種半導(dǎo)體石墨烯的電子遷移率遠(yuǎn)超硅材料，表現(xiàn)出了十倍于硅的性能，并且擁有硅材料所不具備的獨(dú)特性質(zhì)。

據(jù)了解，該項(xiàng)研究采用創(chuàng)新的準(zhǔn)平衡退火方法，制備出超大單層單晶疇半導(dǎo)體外延石墨烯（SEG），具有生長(zhǎng)面積大、均勻性高，工藝流程簡(jiǎn)單、成本低廉等優(yōu)勢(shì)。該方法制備的半導(dǎo)體石墨烯，擁有約600毫電子伏帶隙以及高達(dá)5500厘米平方每伏特秒的室溫霍爾遷移率，優(yōu)于目前所有二維晶體至少一個(gè)數(shù)量級(jí)。以該半導(dǎo)體外延石墨烯制備的場(chǎng)效應(yīng)晶體管開關(guān)比高達(dá)10000，基本滿足了工業(yè)化應(yīng)用需求。

來源： ◎ 科技日?qǐng)?bào)記者 陳曦 通訊員 劉延俊