层状石墨烯三明治结构有望带来新一代高频器件

2019-07-10 11:41

  英国曼彻斯特大学的科学家发现,含有白色石墨烯的三明治结构石墨烯有望用于制造高频电子器件。

  由诺贝尔奖获得者曼彻斯特大学的诺沃肖洛夫领导的研究团队已证实,通过将二维材料堆叠组合,可产生用于下一代晶体管的完美晶体结果。该研究成果发表于自然纳米杂志上。该研究的合作方包括英国兰开斯特和诺丁汉大学的科学家,以及俄罗斯、韩国和日本的科研人员。

  六方氮化硼(hBN),也称白色石墨烯,是二维材料家族中的一员,发现于2004年曼彻斯特大学对石墨烯隔离性的研究中。曼彻斯特大学和其他研究人员此前已证实通过将2D材料进行异质结构堆叠可带来足以满足工业需求的材料。现在,研究人员首次演示了异质结构的电子行为可通过精确控制堆叠中结晶层的方向来发生巨大改变。

  研究人员小心地将由hBN隔离的两层石墨烯电极进行对齐,发现其中电子能量和动能守恒。他们相信该发现可为电子或光电传感器等超高频率器件的发展铺平道路。

  曼彻斯特和诺丁汉大学的联合学者劳伦斯伊夫斯教授说:该项研究源于经典运动理论和电子量子波特性的完美组合,使得电子可以穿过障碍。我们乐观地认为,该成果对未来器件设计的改进将增加高频电子器件应用。

  兰开斯特大学教授弗拉基米尔?凡可教授补充道:多层石墨烯和六方氮化硼所造器件中表现出的隧道和负微分电导特性,展示出这些系统在电子应用方面的前景。现在是材料生产者们寻找使用生长技术制造这种多层系统的时候了,而不是再使用本研究中的机械转移方法。

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