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層狀石墨烯三明治結構有望帶來新一代高頻器件

英國曼徹斯特大學的科學家發現,含有白色石墨烯的三明治結構石墨烯有望用于制造高頻電子器件。

  由諾貝爾獎獲得者曼徹斯特大學的諾沃肖洛夫領導的研究團隊已證實,通過将二維材料堆疊組合,可産生用于下一代晶體管的完美晶體結果。該研究成果發表于自然納米雜志上。該研究的合作方包括英國蘭開斯特和諾丁漢大學的科學家,以及俄羅斯、韓國和日本的科研人員。

  六方氮化硼(hBN),也稱白色石墨烯,是二維材料家族中的一員,發現于2004年曼徹斯特大學對石墨烯隔離性的研究中。曼徹斯特大學和其他研究人員此前已證實通過将2D材料進行異質結構堆疊可帶來足以滿足工業需求的材料。現在,研究人員首次演示了異質結構的電子行為可通過精确控制堆疊中結晶層的方向來發生巨大改變。

  研究人員小心地将由hBN隔離的兩層石墨烯電極進行對齊,發現其中電子能量和動能守恒。他們相信該發現可為電子或光電傳感器等超高頻率器件的發展鋪平道路。

  曼徹斯特和諾丁漢大學的聯合學者勞倫斯·伊夫斯教授說:“該項研究源于經典運動理論和電子量子波特性的完美組合,使得電子可以穿過障礙。我們樂觀地認為,該成果對未來器件設計的改進将增加高頻電子器件應用。”

  蘭開斯特大學教授弗拉基米爾?凡可教授補充道:“多層石墨烯和六方氮化硼所造器件中表現出的隧道和負微分電導特性,展示出這些系統在電子應用方面的前景。現在是材料生産者們尋找使用生長技術制造這種多層系統的時候了,而不是再使用本研究中的機械轉移方法。”

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