研究人員在一個納米化的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)了人造石墨烯
來自哥倫比亞大學(xué)工程學(xué)院的在納米尺度上操縱物質(zhì)的專家研究人員,在物理學(xué)和材料科學(xué)方面取得了重大突破,最近在《自然納米技術(shù)》上發(fā)表了相關(guān)研究論文。來自普林斯頓的Istituto Italiano di和普度大學(xué)的同事一起研究工作,通過重新的團(tuán)隊(duì)策劃了“人造石墨烯”的制造,這是首次實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體器件中的石墨烯的電子結(jié)構(gòu)。 ![]() 上圖所示蝕刻的柱子定義了量子點(diǎn)(紅色標(biāo)記)排列在六邊形格子中的位置。當(dāng)量子點(diǎn)之間的間距足夠小時,電子就可以在它們之間移動。圖片來源:哥倫比亞大學(xué)工程學(xué)院 “這為凝聚態(tài)科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域定義了一個國家的最先進(jìn)的里程碑,”Aron Pinczuk說,他是哥倫比亞工程和研究的資深作者,應(yīng)用物理學(xué)和物理學(xué)教授!半m然人造石墨烯在光學(xué)、分子和光子晶格等其他系統(tǒng)中得到了證實(shí),但這些平臺缺乏半導(dǎo)體加工技術(shù)的多功能性和潛力。半導(dǎo)體人工石墨烯器件可能是探索新型電子開關(guān)、性能優(yōu)越的晶體管的平臺,甚至可能是基于奇異量子力學(xué)狀態(tài)存儲信息的新方法! 在本世紀(jì)初,石墨烯的發(fā)現(xiàn)在物理學(xué)界產(chǎn)生巨大的興奮,因?yàn)樗粌H是一個真正的二維材料的第一個真實(shí)的實(shí)現(xiàn),也因?yàn)樵谑荚营?dú)特的原子結(jié)構(gòu),可以用于測試新的量子現(xiàn)象,并且為很難在傳統(tǒng)材料系統(tǒng)中的某些研究觀察提供了一個平臺。電子具有不尋常的電子性質(zhì),在散射之前,電子能走很遠(yuǎn)的距離,石墨烯是一種杰出的導(dǎo)體。這些特性還表現(xiàn)出其他的特性,使電子表現(xiàn)為它們是相對接近光的速度的相對論粒子,賦予它們“常規(guī)的”非相對論性電子沒有的奇異性質(zhì)。 但是石墨烯是一種天然物質(zhì),只有一種原子排列:石墨烯晶格中原子的位置是固定的,因此石墨烯上所有的實(shí)驗(yàn)都必須適應(yīng)這些限制。另一方面,在人造石墨烯中,晶格可以在很寬的間距和結(jié)構(gòu)上進(jìn)行設(shè)計(jì),使之成為凝聚態(tài)研究人員的“圣杯”,因?yàn)樗哂斜忍烊徊牧细鼜V泛的性能。 |