石墨烯粉體

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石墨烯成為干流

2020-12-14 13:48:39
         芯片的下一個“根本性”的打破,便是找到新的材料。什么類型的材料有望成為干流?近來,達摩院發布的“2020十大科技趨勢”猜想:新材料的全新物理機制,將完畢全新的邏輯、存儲及互聯概念和器件,推動半導體工業的改造。例如,拓撲絕緣體、二維超導材料等,可以完畢無損耗的電子輸運和自旋輸運,可以成為全新的高功用邏輯器件和互聯器件的根底。知名華裔科學家就在2016年宣稱:現已發現了新的拓撲絕緣體材料,而且該材料現已試驗成功。假設這種新的拓撲絕緣體材料終究可以成功地運用到半導體和芯片工業中,將帶來巨大的商機,也將造就一個新的硅谷時代。當然,現在拓撲絕緣體在芯片制作范疇的運用,還處于比較前期的研發階段。已知的是可以解決電子芯片發熱的問題,但未來這種材料該怎樣用、能用在哪里,還有許多需求探究的當地。此外,拓撲絕緣體更多地被寄期望于運用在量子芯片上,但量子芯片與經典芯片是完全不同的兩個范疇。另一種新材料——二維超導材料,是時下半導體工作談論的熱門話題。二維材料包含石墨烯、磷烯、硼烯等,這些材料更有期望成為干流材料。其間,石墨烯是杰出的一個。

       之所以看好石墨烯,是因為它除了“二維”這個特色外,還有一個身份——碳納米材料。早在2012年,IEEE(電氣和電子工程師協會)就在《跨越摩爾》中寫道,未來半導體工業可能從“硅時代”進入“碳時代”。碳納米材料石墨烯可能在未來替代原本的硅基材料。碳納米管是由石墨烯片卷成的無縫、中空的管體,導電功用極好,并且管壁很薄。因此,理論上在相同的集成度下,碳納米管芯片能比硅芯片更小。此外,碳納米管自身產熱很少,加上有杰出的導熱性,因此可以減少能耗。別的,從發掘本錢考量,碳的散布廣泛,獲取本錢并不高。更重要的是,石墨烯作為人類最早發現的二維材料,其運用現已在屏幕、電池、可穿戴設備上出現,石墨烯的研討現已到了相對老到的階段。因此,石墨烯為有望成為新的干流芯片材料,取代硅的位置。


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