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新技术可用于生长半导体石墨烯带 较硅晶更10倍

导读: 由美国威斯康辛大学(University of Wisconsin)教授Michael Arnold带领的研究团队以及阿贡国家实验室(Argonne National Laboratory)的研究人员们,发现一种可用于生长半导体石墨烯带(graphene ribbon)及客製其能隙的新技术。

  石墨烯本身缺乏能隙(bandgap),使其得以展现超过每伏特每秒15,000平方公分(cm2/Vs)的惊人速度,比硅晶更快10倍,但却也只能作为导体使用。而今,由美国威斯康辛大学(University of Wisconsin)教授Michael Arnold带领的研究团队以及阿贡国家实验室(Argonne National Laboratory)的研究人员们,发现一种可用于生长半导体石墨烯带(graphene ribbon)及客製其能隙的新技术。

  「我们已经找到一种方法可生长不到10nm宽的半导体石墨烯带,它具有扶手型边缘(armchair edge),可经由控制奈米带宽度实现各种不同的能隙,」Arnold解释。

  「扶手型边缘」石墨烯奈米带沉积于锗基板上的示意图(来源:University of Wisconsin)

  研究人员早已知道在石墨烯带利用扶手型边缘取代锯齿型边缘,可望为其打开能隙,使其从导体变成一种半导体。然而,时至今日,生长石墨烯最简单的方法是在铜金属上进行,然后再将其移植到硅基板上蚀刻成带状。Arnold的研究团队最主要的发现是能够直接在低成本的锗表面上更轻易地生长扶手型边缘的石墨烯带,从而使其成为一种较硅晶更快10倍的客製半导体。

  沉积于锗基板的窄奈米带特写(虚线用于显示奈米带边缘)(来源:University of Wisconsin)

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