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沐鸣测试速用石墨烯折叠的最小的微芯片


研究人员利用石墨烯和其他二维材料在其结构上制造了扭结(缺陷),从而制造出了这种微芯片。这些缺陷对电子和纳米力学性能的影响,以前人们了解得很少。

研究人员使用原子力显微镜和拉曼绘图来识别各种缺陷的影响,沐鸣测试速如站立折叠皱纹、折叠皱纹和晶粒边界。他们发现,折叠石墨烯改变了它的能带结构:褶皱导致最小的掺杂,而边缘导致显著的掺杂。

将某些变形折叠成石墨烯,使其表现得像晶体管:电子元件的基石。以这种方式折叠的石墨烯条使其表现得像一个微芯片。然而,这块石墨烯大约比传统的微芯片小100倍。

领导这项研究的Manoj Tripathi博士说:“我们已经证明,我们可以通过故意在结构中加入扭结,而不是向设备中添加外来材料,来创建石墨烯和其他2D材料的结构。”“通过制造这种波纹,我们可以制造出一种智能电子元件,比如晶体管或逻辑门。”

这项技术可以延续摩尔定律(摩尔定律指出集成电路中晶体管的数量大约每两年翻一番)。学者和业界人士多年来一直警告说,随着硅芯片的特性尺寸接近物理极限,摩尔定律可能不再适用。

利用石墨烯制造器件是几种可能替代传统硅电子器件的方法之一,可用于保存摩尔定律。这项研究标志着首次用折叠的石墨烯制造出微芯片。

艾伦·道尔顿教授说:“我们正在用机械方法在一层石墨烯上制造扭结。这有点像纳米折纸。使用这些纳米材料将使我们的计算机芯片更小、更快。这是绝对关键的,因为电脑制造商现在已经到了用传统半导体技术所能做的极限。最终,这将使我们的电脑和手机的速度在未来提高数千倍。”

“这种技术——使用纳米材料而不是电子材料的‘应变电子技术’——允许在任何设备内放置更多芯片。我们想用电脑做的任何事情,加速它们的速度,都可以通过像这样把石墨烯弄皱来完成。”

这一发展还可能导致更可持续的技术;不需要添加额外的材料,沐鸣测速地址整个过程在室温下进行,创建设备所需的能量更少。