石墨烯再“立功”!我國成功將晶體管延遲時間縮短1000倍以上

石墨烯再“立功”!我國成功將晶體管延遲時間縮短1000倍以上

石墨烯再“立功”!近日,我國科研人員首次製備出垂直結構晶體管“硅-石墨烯-鍺晶體管”,成功將石墨烯基區晶體管的延遲時間縮短了1000倍以上,並將其截止頻率由兆赫茲提升至吉赫茲領域。這有什麼意義呢?

研究人員表示,這一研究工作提升了石墨烯基區晶體管的性能,未來將有望在太赫茲領域的高速器件中應用,為最終實現超高速晶體管奠定了基礎。同時也能應用到量子計算領域,提供量子計算關鍵的點位算法,通過輔助電路的量子移動,促成量子霸權的實現。

石墨烯,這個性能優異的二維材料,近年來備受關注。這次我國科研人員提出了半導體薄膜和石墨烯轉移工藝,首次製備出如今這一成果。就此,網友表示“碳基高速芯片要出現了,以美國為首的硅基芯片末日來了。”情況當真如此嗎?

石墨烯再“立功”!我國成功將晶體管延遲時間縮短1000倍以上

目前,世上所有的芯片都是用硅製成的,而美國在芯片市場具有壟斷地位。十五年前石墨烯“異軍突起”,逐漸被科學界發現具有優異的光學、電學、力學特性,被認為是一種未來革命性的材料。

它被認為是硅材料的最佳替代者,對於半導體行業發展有著特殊的意義。因此可以說,基於石墨烯的碳基高速芯片,確實是未來所向。而我國一直走在石墨烯的材料的研究運用的前列。

回顧短短十餘年的單層原子石墨烯材料發展史,我國一直致力發展並取得卓越成果。無論是在已投入生產的半導方面,還是在去年才由我國學生髮現今年又新發展的尖端科技超導方面,我國都保持了世界領先地位。

石墨烯再“立功”!我國成功將晶體管延遲時間縮短1000倍以上

去年,石墨烯超導在國際科研領域仍然是空白狀態,所有的超導體都是通過化合而成。而年僅22歲的中國學生曹原用行動給出了石墨烯的新未來。他通過對雙層石墨烯精細地扭曲摺疊到特定角度(後被稱為“魔角”),使其從半導體變成了超導體。

曹原通過對石墨烯進行物理操作,就將其從半導體變成了超導體材料,這是史無前例的。因此,他被《Nature》評為 2018 年度十大科學人物,直接超越眾多“大佬”,位居榜首。

石墨烯再“立功”!我國成功將晶體管延遲時間縮短1000倍以上

​(中國科學家可以摺疊和展開石墨烯片,改變其性質且不會撕裂它們)

不久前,中國科學家又在石墨烯超導領域更進一步,成功在摺疊了顯微鏡下的單層石墨烯,這使得石墨烯超導可以更快地運用到實業。據悉,這項技術可用於改進超級計算機和製造納米機器、量子機器等方面,也為開發“夢想芯片”提供更多自由。

不僅如此,在生產方面我國也獨佔鰲頭。目前被廣泛使用的石墨烯材料分為兩種,薄膜石墨烯和粉體石墨烯。一方面,在薄膜石墨烯領域我國的技術發展一直處於領先水平。另一方面,我國也是粉體石墨烯生產量最大的國家。(育宏)


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