儀器儀表商情網(wǎng)訊：韓國(guó)科學(xué)家在硅襯底上成功合成了直徑為4英寸的高質(zhì)量多層石墨烯，使石墨烯在硅材料微電子應(yīng)用商業(yè)化方面邁近了一步。

在過(guò)去的十年中，石墨烯因其獨(dú)特的光學(xué)，力學(xué)，電學(xué)特性而受到人們的廣泛關(guān)注和研究。這種只有一個(gè)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(yáng)能電池，新型的感應(yīng)器以及更高效的生物傳感裝置。作為電位接觸電極和內(nèi)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(shù)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(shí)際利潤(rùn)的制造者的轉(zhuǎn)變。

如今，來(lái)自首爾韓國(guó)大學(xué)(KoreaUniversity)的研究者們研發(fā)了一種適用于微電子器件的簡(jiǎn)單加工方法將直徑為4英寸，高質(zhì)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(shù)--一種用電場(chǎng)加速離子轟擊半導(dǎo)體材料的方法。高速離子與半導(dǎo)體材料碰撞的結(jié)果能夠改變材料的物理，化學(xué)和電子特性。

通過(guò)高溫碳離子注入技術(shù)，研究者們?cè)阪?/span>/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(guó)物理聯(lián)合會(huì)出版的期刊《應(yīng)用物理快報(bào)》中，研究者們描述了他們的研究，這一工作將推動(dòng)石墨烯在微電子領(lǐng)域的商業(yè)化應(yīng)用。

“若想將石墨烯應(yīng)用于先進(jìn)的硅材料微電子器件中，則需要將大面積無(wú)皺，無(wú)裂痕，無(wú)渣的石墨烯在低溫條件下合成于硅片上，傳統(tǒng)的石墨烯合成技術(shù)需要高溫條件因此并不適用，”該研究組的帶頭人，韓國(guó)大學(xué)化學(xué)與生物工程系教授JihyunKim說(shuō)。“我們的工作表明碳離子注入技術(shù)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(fā)現(xiàn)至今，它被認(rèn)為是世界上最薄，最輕且最強(qiáng)韌的材料。該材料柔韌透明，無(wú)毒價(jià)廉，其電導(dǎo)性可以與銅相媲美，能夠在室溫條件下近乎無(wú)電阻地傳導(dǎo)電子，該性質(zhì)也被成為“彈道輸運(yùn)”(BallisticTransport)。石墨烯因其獨(dú)特的光學(xué)，力學(xué)以及電學(xué)特性而被認(rèn)為是制作新一代速度更快，價(jià)格更低廉，耗能更少的電子產(chǎn)品的首選材料。