仪器仪表商情网讯:韩国科学家在硅衬底上成功合成了直径为4英寸的高质量多层石墨烯,使石墨烯在硅材料微电子应用商业化方面迈近了一步。
在过去的十年中,石墨烯因其独特的光学,力学,电学特性而受到人们的广泛关注和研究。这种只有一个碳原子厚度的单层材料能够解放电子器件的制作方式,并有望制造出更快的晶体管,更便宜的太阳能电池,新型的感应器以及更高效的生物传感装置。作为电位接触电极和内部连接材料,圆片石墨烯是微电子电路里重要的组成部分,但目前绝大多数制作石墨烯的方法都不适用于微电子器件,因此阻碍了石墨烯从颇具潜力的神奇材料到实际利润的制造者的转变。
如今,来自首尔韩国大学(KoreaUniversity)的研究者们研发了一种适用于微电子器件的简单加工方法将直径为4英寸,高质量,多层圆片石墨烯成功地合成在了硅衬底上。该方法是基于离子注入技术--一种用电场加速离子轰击半导体材料的方法。高速离子与半导体材料碰撞的结果能够改变材料的物理,化学和电子特性。
通过高温碳离子注入技术,研究者们在镍/二氧化硅/硅衬底上合成了直径4英寸的圆片多层石墨烯。
本周在由美国物理联合会出版的期刊《应用物理快报》中,研究者们描述了他们的研究,这一工作将推动石墨烯在微电子领域的商业化应用。
“若想将石墨烯应用于先进的硅材料微电子器件中,则需要将大面积无皱,无裂痕,无渣的石墨烯在低温条件下合成于硅片上,传统的石墨烯合成技术需要高温条件因此并不适用,”该研究组的带头人,韩国大学化学与生物工程系教授JihyunKim说。“我们的工作表明碳离子注入技术很有潜力成为在微电子集成电路中直接合成圆片石墨烯的方法。”
自十年前石墨烯被人们发现至今,它被认为是世界上最薄,最轻且最强韧的材料。该材料柔韧透明,无毒价廉,其电导性可以与铜相媲美,能够在室温条件下近乎无电阻地传导电子,该性质也被成为“弹道输运”(BallisticTransport)。石墨烯因其独特的光学,力学以及电学特性而被认为是制作新一代速度更快,价格更低廉,耗能更少的电子产品的首选材料。