新石墨烯生产工艺助力柔韧和透明电子产品

2013-11-06 09:55

　　有了这两个新工艺，即通过一维边缘的接触架构和防止接口污染的堆栈组装方法，该团队能够生产“尚未实现的最干净的石墨烯”。在室温下，这些设备表现出以往所没有的性能，包括比任何传统二维电子系统至少大两倍的电子迁移率、当加入足够静电电荷到薄片时少于40 Ohms的薄层电阻率等。令人惊讶的是，这个二维薄层电阻相对于一个“大块”三维电阻率在常温下比其他金属电阻率更小。在低温下，电子通过样品时并不分散，这种现象被称为弹道传输。弹道传输在以往的样品中观察时是接近于1毫米的大小，但是这项工作证明样品中同样的行为有20毫米那么大。Dean 称：“距离远近纯粹受设备大小所限，这表明真正的‘本质’行为甚至会更好。”

　　该团队目前正在运用机械组装和混合材料的边缘接触等工艺来开发新的复合材料。这些混合材料来自于全套可用的层状材料，包括石墨烯、氮化硼、过渡金属dichlcogenides （TMDCs）、过渡金属氧化物（TMOs）和拓扑绝缘体（TIs）。Dean补充道：“目前，我们正利用常规手段获得石墨烯设备前所未有的性能来探索大尺度弹道电子传输相关的一些效果和应用。有了这么多聚焦于正在开发的整合层状二维系统新设备的最新研究，那么石墨烯各种潜在应用会是令人难以置信的，其中包括垂直结构晶体管、隧道设备和传感器、光敏混合材料、高柔韧度和透明度的电子产品。”

　　Hone称：“这项工作是对纯科学和应用科学感兴趣的研究人员广泛合作的结果。哥伦比亚大学独特的环境给这两个社区的人提供了互动且独立的绝佳机会。”

　　哥伦比亚团队于2010年展示了机械二维材料层的第一个工艺。该领域取得重要进步的这两个新工艺是以下跨学科研究人员努力的成果：王磊（博士研究生，电气工程，Hone组）、Inanc Meric（博士后，电气工程，Shepard组）、共同撰稿人Philip Kim（物理与应用物理、应用数学，哥伦比亚）、James Hone（电气工程学院，哥伦比亚）、Ken Shepard（电气工程学院，哥伦比亚）以及Cory Dean（物理，纽约城市学院）。

译者：Shirleychan

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