為什么說石墨烯很可能成為替代硅的絕佳選擇?
隨著全球環(huán)保意識的加強,人們對節(jié)能、環(huán)保、可持續(xù)的新材料關注度增加。石墨烯作為一種新興的材料,有“新材料之王”的美譽。又薄又硬的石墨烯是很多領域的首選材料,同時它具有非常良好的電學特性,是電子產(chǎn)業(yè)未來創(chuàng)新和發(fā)展的革命性材料。硅是如今應用最廣泛的半導體材料,而石墨烯除了擁有不遜色于硅的半導體屬性之外,它還擁有很多硅不具備的其它優(yōu)點,有專家預測,石墨烯很可能成為替代硅的絕佳選擇,這取決于它的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展情況。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/201901/396978.htm由于硅材料的加工極限被認為是10納米線寬,換句話說,隨著制程小于10納米,很難制出穩(wěn)定的硅產(chǎn)品,產(chǎn)品要想實現(xiàn)更高的集成度和性能,必須采用新的半導體材料進行加工,石墨烯是一種新選擇。
石墨烯在半導體產(chǎn)業(yè)具有廣闊的應用前景
半導體產(chǎn)業(yè)主要由集成電路、光電子、分立器件和傳感器組成,一種新的半導體材料想得到市場的認可需遵循很多規(guī)律,光電效應和霍爾效應就是最重要的兩個定律??茖W家曾在常溫下觀察到了石墨烯的量子霍爾效應,這種材料碰到雜質時不會產(chǎn)生背散射,這說明它有很強的導電性。由于石墨烯看上去幾乎是透明的,它的光學特性優(yōu)異,其光學特性隨石墨烯厚度的改變而改變,這種特性很適合應用于光電子領域。石墨烯材料未來可能應用在顯示屏、電容器、感光元件、晶體管、傳感器等領域。
1.柔性顯示屏
柔性顯示屏是一種非常有前景的電子設備,其特點是超柔、超薄等,而制約其發(fā)展的一大關鍵就是材料,石墨烯材料的特性讓人們對柔性顯示屏的前景有了新的認識。近年來,全球都在積極探索相關的技術,據(jù)悉,韓國曾制造出了多層石墨烯和玻璃纖維聚酯片基底組成的柔性透明顯示屏,中國的奧翼電子將石墨烯用于顯示技術,制造了石墨烯電子顯示屏,這種屏幕耐摔、耐撞、透光率高且顯示亮度非常好。石墨烯的透明性和柔韌性等特點,在柔性顯示屏行業(yè)的前景不可限量。
2.電容器
電容器是最常見的一種電子元器件之一,它廣泛用于各種電路中,主要作用是實現(xiàn)調諧、濾波、耦合和隔直通交等,很多的電子設備中都有電容器。隨著人們對充電速率和容量的要求,一種新型的超級電容器應運而生。據(jù)了解,科研人員發(fā)明了一種以石墨稀作為電極材料的電容器,它由兩層石墨烯組成,基于石墨烯的超級電容器在充電和放電上性能卓越,很適合擁有新能源汽車充放電上。
3.感光元件
感光元件在數(shù)碼相機上應用廣泛,石墨烯的光學特性讓人們對這種材料的感光元件充滿期待。石墨烯具有獨特的光學特性可以調諧電,在特殊光照下,石墨烯擁有一個非線性相移的光學非線性克爾效應。 據(jù)外媒報道,新加坡曾有研究人員用石墨烯材料制作一種特殊的感光元件,這種器件感光度超級棒,因為石墨烯感光元件能夠檢測到廣譜光,在弱光的情況下,它的優(yōu)勢非常明顯。
4.晶體管
晶體管是一種固體半導體器件,在整流、放大、穩(wěn)壓和信號調制上有著不可替代的作用。石墨烯材料也可制作晶體管,和硅材料制作的晶體管相比較,石墨烯的超強穩(wěn)定性使得其壽命更長,用途更廣泛。據(jù)了解,IBM公司曾在2010年制作了一款石墨烯晶體管,其特性遠超同類的硅晶體管,未來的前景非常廣闊。
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