儀器儀表商情網訊:韓國科學家在硅襯底上成功合成了直徑為4英寸的高質量多層石墨烯,使石墨烯在硅材料微電子應用商業化方面邁近了一步。
在過去的十年中,石墨烯因其獨特的光學,力學,電學特性而受到人們的廣泛關注和研究。這種只有一個碳原子厚度的單層材料能夠解放電子器件的制作方式,并有望制造出更快的晶體管,更便宜的太陽能電池,新型的感應器以及更高效的生物傳感裝置。作為電位接觸電極和內部連接材料,圓片石墨烯是微電子電路里重要的組成部分,但目前絕大多數制作石墨烯的方法都不適用于微電子器件,因此阻礙了石墨烯從頗具潛力的神奇材料到實際利潤的制造者的轉變。
如今,來自首爾韓國大學(KoreaUniversity)的研究者們研發了一種適用于微電子器件的簡單加工方法將直徑為4英寸,高質量,多層圓片石墨烯成功地合成在了硅襯底上。該方法是基于離子注入技術--一種用電場加速離子轟擊半導體材料的方法。高速離子與半導體材料碰撞的結果能夠改變材料的物理,化學和電子特性。
通過高溫碳離子注入技術,研究者們在鎳/二氧化硅/硅襯底上合成了直徑4英寸的圓片多層石墨烯。
本周在由美國物理聯合會出版的期刊《應用物理快報》中,研究者們描述了他們的研究,這一工作將推動石墨烯在微電子領域的商業化應用。
“若想將石墨烯應用于先進的硅材料微電子器件中,則需要將大面積無皺,無裂痕,無渣的石墨烯在低溫條件下合成于硅片上,傳統的石墨烯合成技術需要高溫條件因此并不適用,”該研究組的帶頭人,韓國大學化學與生物工程系教授JihyunKim說。“我們的工作表明碳離子注入技術很有潛力成為在微電子集成電路中直接合成圓片石墨烯的方法。”
自十年前石墨烯被人們發現至今,它被認為是世界上最薄,最輕且最強韌的材料。該材料柔韌透明,無毒價廉,其電導性可以與銅相媲美,能夠在室溫條件下近乎無電阻地傳導電子,該性質也被成為“彈道輸運”(BallisticTransport)。石墨烯因其獨特的光學,力學以及電學特性而被認為是制作新一代速度更快,價格更低廉,耗能更少的電子產品的首選材料。