美國大學成功用水在石墨烯上生成帶隙
發布時間:2010-11-02 來源:日經BP社
半導體的技術特征:
美國紐約的倫斯勒理工學院(Rensselaer Polytechnic Institute)宣布,該校研究人員成功地使用水在石墨烯上形成了帶隙。論文已刊登在學術雜誌《small》上。
倫斯勒理工學院教授Nikhil Koratkar的研究團隊首先在二氧化矽底板上製作出石墨烯薄膜。然後,將薄膜和底板一起放入保持一定濕度的容器中。石墨烯吸收了空氣中的水分後,在石墨烯上生成帶隙。而且,可通過調節溫度、在0~0.2eV的範圍內自由設定帶隙值。這種變化是可逆的,隻要將底板放入真空中,就可使剛剛生成的帶隙值變為 0。
石墨烯本身並沒有帶隙,隻具有金屬一樣的特性。因此用於晶體管的通道層時,不能完全確保開關在連接和斷開時的電流值比。
如何破壞對稱性
Koratka表示,此次嚐試的關鍵是“破壞石墨烯的對稱性”(Koratka)。Koratka認為,石墨烯沒有帶隙,是由於石墨烯薄膜具有無法區分表裏兩麵的高對稱性,隻要用某種辦法破壞該對稱性,就能在其上生成帶隙。
此次使用的方法是使水分子H2O隻吸著於石墨烯薄膜表麵,而不接觸與二氧化矽底板相接的一麵,從而破壞了薄膜的對稱性。
在通過破壞對稱性生成帶隙的方法方麵,將石墨烯加工成細帶狀、以及利用2層或3層石墨烯等方法也都被開發了出來。Koratkar表示,“此次的方法具有低成本、無毒性以及帶隙調節非常簡單”的優點。
- 用水在石墨烯上形成了帶隙
- 半導體製造
美國紐約的倫斯勒理工學院(Rensselaer Polytechnic Institute)宣布,該校研究人員成功地使用水在石墨烯上形成了帶隙。論文已刊登在學術雜誌《small》上。
倫斯勒理工學院教授Nikhil Koratkar的研究團隊首先在二氧化矽底板上製作出石墨烯薄膜。然後,將薄膜和底板一起放入保持一定濕度的容器中。石墨烯吸收了空氣中的水分後,在石墨烯上生成帶隙。而且,可通過調節溫度、在0~0.2eV的範圍內自由設定帶隙值。這種變化是可逆的,隻要將底板放入真空中,就可使剛剛生成的帶隙值變為 0。
石墨烯本身並沒有帶隙,隻具有金屬一樣的特性。因此用於晶體管的通道層時,不能完全確保開關在連接和斷開時的電流值比。

如何破壞對稱性
Koratka表示,此次嚐試的關鍵是“破壞石墨烯的對稱性”(Koratka)。Koratka認為,石墨烯沒有帶隙,是由於石墨烯薄膜具有無法區分表裏兩麵的高對稱性,隻要用某種辦法破壞該對稱性,就能在其上生成帶隙。
此次使用的方法是使水分子H2O隻吸著於石墨烯薄膜表麵,而不接觸與二氧化矽底板相接的一麵,從而破壞了薄膜的對稱性。
在通過破壞對稱性生成帶隙的方法方麵,將石墨烯加工成細帶狀、以及利用2層或3層石墨烯等方法也都被開發了出來。Koratkar表示,“此次的方法具有低成本、無毒性以及帶隙調節非常簡單”的優點。
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