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中新網(wǎng)5月29日電 據美國《世界日報》報道，美國斯坦福大學(xué)化學(xué)系教授戴宏杰領(lǐng)導研究團隊，發(fā)現石墨納米帶(graphene nanoribbon)可作為半導體晶體材料，此在未來(lái)可能整合于高表現計算機芯片，增加芯片速度與效能、降低耗熱量，取代現今大部分由硅做成的芯片。
戴宏杰率領(lǐng)多位博士及博士后研究生進(jìn)行這項研究計劃，他表示，這是學(xué)術(shù)與產(chǎn)業(yè)界首次將石墨納米帶做成具有半導體性能，未來(lái)有希望將其做成半導體晶體管。目前用在計算機設備的材料是硅，希望有一天能將石墨納米帶用在計算機芯片。這項研究?jì)热菀延?3日登上科學(xué)雜志《PhysicalReview Letters》線(xiàn)上版。
“碳到處都有，我們主要將石墨納米帶做得很小很窄，促使它具有半導體性能。因為體積大塊的碳，性質(zhì)與金屬比較像，做小則能具有半導體材料特性。此研究是化學(xué)材料與電子應用結合�！贝骱杲苤赋�，石墨納米帶比硅有優(yōu)勢，速度要快、耗熱量少、能加快計算機運作，將是未來(lái)的半導體候選材料，電子器件材料選擇。
根據摩爾定律，晶體使用量每?jì)赡陼?huì )倍增，研究人員預估，硅芯片可能在未來(lái)10年達到使用最大量而面臨短缺現象。此外，硅常有過(guò)熱問(wèn)題。研究團隊將石墨納米帶做成比人類(lèi)頭發(fā)還細五萬(wàn)倍，并具有半導體材料性能，未來(lái)可能用于計算機芯片制造。
不過(guò)，石墨納米帶未來(lái)能否完全取代硅成為半導體新材料，目前仍在實(shí)驗測試階段。戴宏杰透露，研究計劃受到英特爾支持，贊助部分研究經(jīng)費，未來(lái)還將持續支持研究。
戴宏杰也說(shuō)，石墨納米帶比硅更具有高速特性，然而，因為不同的碳取材來(lái)源，每個(gè)石墨納米帶的特性也不同，根據不同的結構有不同的特性，有些具有較多的半導體性能，有些則是有較多的金屬性質(zhì)。不過(guò)，金屬納米管絕不可能用于電子裝置，如何掌控取材與性能，是未來(lái)將石墨納米帶用于半導體晶體使用的問(wèn)題。
戴宏杰先前研究的碳納米管 (carbon nanotube)，與石墨納米帶組成元素相同，都是碳，也是世界上非�；钴S的材料之一，全球有很多實(shí)驗室都在進(jìn)行碳納米管研究。
他指出，碳納米管可用在極小的轉換器與電子機械裝置上，包括從材料輸送轉換成電子訊號的晶體管。他強調，以化學(xué)合成方法從事碳納米管研究，不光是合成，還有物理性能研究與相關(guān)應用前景，范圍相當廣泛。(吳日君)
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