一支由法、美、德三國研究機構(gòu)和大學組成的國際研究團隊近日利用新方法合成了高質(zhì)量石墨烯納米帶，并成功在室溫下驗證了其非凡的導電性能。這種納米帶為新型電子設(shè)備的研發(fā)開創(chuàng)了新的發(fā)展空間。相關(guān)研究刊登在《自然》雜志網(wǎng)站。

石墨烯是一種由單層碳原子組成的材料，擁有眾多極為特殊的物理特性，室溫下電子在石墨烯材料中的移動速度是硅導體的200倍。此前的研究已經(jīng)證實，碳納米管（由石墨烯卷曲而成的圓筒結(jié)構(gòu)）具有極好的導電性能，然而結(jié)構(gòu)較為復雜的碳納米管難以安裝在電子芯片內(nèi)部。因此，科研人員將研究轉(zhuǎn)向石墨烯的另外一種形式——扁平的石墨烯納米帶。

該研究團隊設(shè)計出一套巧妙的辦法，成功制備出寬度僅為40納米的高質(zhì)量石墨烯納米帶。此前的石墨烯納米帶邊緣較為粗糙，這嚴重影響了其導電性，是阻礙石墨烯納米帶電子傳輸?shù)囊淮笳系K。為解決這一問題，研究人員在碳化硅晶體上切割出邊緣整齊的帶狀凹槽，并直接在這些凹槽上制備石墨烯納米帶。在測試新制備納米帶導電性的實驗中，常溫下的電子遷移率超過了100萬cm2/Vs（每單位電場下電子的遷移速率），是應用于計算機內(nèi)存的硅半導體的1000倍（通常低于1700cm2/Vs）。

此外，新的制備方法適用于大批量規(guī)模生產(chǎn)，并能夠保證石墨烯納米帶的結(jié)構(gòu)質(zhì)量，這使得石墨烯在電子領(lǐng)域的廣泛應用成為可能。