2012.11.21

[新华网]我国科学家实现在单层氧化石墨烯上直接绘制纳米功能器件

新华网合肥11月20日电(记者王圣志 徐海涛)作为目前已知的最薄、最坚硬的新型材料,对石墨烯的应用研究是近年来国际科学界的研究热点。中国科技大学王晓平、罗毅教授研究组近期采用新的方法和工艺,成功实现了在单层氧化石墨烯上直接绘制纳米晶体管器件。

  

单层石墨烯是只有一个单原子层厚度的石墨,它比目前常用的金属导体具有更好的导电性、散热性,同时也是迄今为止世界上最薄、最轻、强度最大的材料,有望在微电子领域替代硅成为制造超精细晶体管的理想材料。但如何在单层石墨烯上裁剪或制备出各种纳米线路,是实现以碳为主要材料的集成电路的前提,也是石墨烯研究领域最具挑战的方向之一。

  

在中国重大研究计划和国家自然科学基金委的资助下,中国科学技术大学合肥微尺度国家实验室王晓平教授研究组、罗毅教授研究组紧密合作,近期提出一种新设计思路,在绝缘的氧化石墨烯上通过局域还原反应,直接制备导电的纳米线路并构筑成晶体管和互联电路。

  

据研究组成员、博士生张琨介绍,利用表面镀铂的原子力针尖的局域催化作用,他们在氢气环境下将氧化石墨烯加热到摄氏100度左右,制备出最小宽度仅20纳米的还原石墨烯条带,其电导率超过10的四次方每米西门子,比普通氧化石墨烯提高了100万倍。并运用此方法,成功演示了纳米互联电路和场效应晶体管器件,性能明显优于目前常用的导电聚合物和非晶硅场效应管器件。

  

近日,国际学术期刊《自然·通讯》发表了该研究成果。认为其运用了一种很有趣的从氧化石墨烯入手的新研究方法,对石墨烯技术与大规模集成电路相融合提供了新的可能。

 

         新华网  2012-11-21