層狀石墨烯三明治結(jié)構(gòu)有望帶來(lái)新一代高頻器件
英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn),含有白色石墨烯的三明治結(jié)構(gòu)石墨烯有望用于制造高頻電子器件。
由諾貝爾獎(jiǎng)獲得者曼徹斯特大學(xué)的諾沃肖洛夫領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)已證實(shí),通過(guò)將二維材料堆疊組合,可產(chǎn)生用于下一代晶體管的完美晶體結(jié)果。該研究成果發(fā)表于自然納米雜志上。該研究的合作方包括英國(guó)蘭開(kāi)斯特和諾丁漢大學(xué)的科學(xué)家,以及俄羅斯、韓國(guó)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(fā)現(xiàn)于2004年曼徹斯特大學(xué)對(duì)石墨烯隔離性的研究中。曼徹斯特大學(xué)和其他研究人員此前已證實(shí)通過(guò)將2D材料進(jìn)行異質(zhì)結(jié)構(gòu)堆疊可帶來(lái)足以滿足工業(yè)需求的材料。現(xiàn)在,研究人員首次演示了異質(zhì)結(jié)構(gòu)的電子行為可通過(guò)精確控制堆疊中結(jié)晶層的方向來(lái)發(fā)生巨大改變。
研究人員小心地將由hBN隔離的兩層石墨烯電極進(jìn)行對(duì)齊,發(fā)現(xiàn)其中電子能量和動(dòng)能守恒。他們相信該發(fā)現(xiàn)可為電子或光電傳感器等超高頻率器件的發(fā)展鋪平道路。
曼徹斯特和諾丁漢大學(xué)的聯(lián)合學(xué)者勞倫斯·伊夫斯教授說(shuō):“該項(xiàng)研究源于經(jīng)典運(yùn)動(dòng)理論和電子量子波特性的完美組合,使得電子可以穿過(guò)障礙。我們樂(lè)觀地認(rèn)為,該成果對(duì)未來(lái)器件設(shè)計(jì)的改進(jìn)將增加高頻電子器件應(yīng)用?!?/p>
蘭開(kāi)斯特大學(xué)教授弗拉基米爾?凡可教授補(bǔ)充道:“多層石墨烯和六方氮化硼所造器件中表現(xiàn)出的隧道和負(fù)微分電導(dǎo)特性,展示出這些系統(tǒng)在電子應(yīng)用方面的前景?,F(xiàn)在是材料生產(chǎn)者們尋找使用生長(zhǎng)技術(shù)制造這種多層系統(tǒng)的時(shí)候了,而不是再使用本研究中的機(jī)械轉(zhuǎn)移方法?!?/p>