三明治结构可减少石墨烯晶体管电子泄露.docx

《三明治结构可减少石墨烯晶体管电子泄露.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《三明治结构可减少石墨烯晶体管电子泄露.docx（2页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、三明治结构可减少石墨烯晶体管电子泄露石墨烯令人惊奇的导电性帮助英国科学家摘得2019年诺贝尔物理学奖的桂冠，但这也让科学家用石墨烯制造晶体管变得困难重重，现在，科学家们在？科学？杂志撰文指出，一种新方法可让石墨烯内的电子不再平滑流动，从而大大减少电子泄露，有望让以石墨烯为根底制造的超快计算机离我们更近。石墨烯是从石墨材料中剥离出来的由碳原子组成的二维晶体。它只有一层碳原子的厚度，是目前世界上最薄的材料。英国曼彻斯特大学的教授安德烈海姆和同事康斯坦丁诺沃肖洛夫2019年在世界上最早制作出石墨烯，并因此共同摘得2019年诺贝尔物理学奖的桂冠。与硅相比，石墨烯能让电子更顺畅地流动。科学家们也对其寄予

2、厚望，认为其可以制造出能以前所未有的速度运行的计算机电路。但石墨烯内电子的平滑流动也产生了一个问题。为了执行计算，计算机需要能自由地翻开和关闭其电流中电子的流动。翻开和关闭以便调节电子流动的“门被称为晶体管。当晶体管处于“关闭状态时，电子会泄露出来。为此，科学家们也尝试了很多解决方法，包括将电子限制到单层石墨烯内，但仍然存在泄露。现在，诺沃肖洛夫和同事找到了一种克服泄露问题的方法，那就是让一层二硫化铝位于两层石墨烯之间组成三明治的形式，他们发现，这样得到的石墨烯“三明治晶体管能有效地减少电子泄露。科学家们表示，这一层二硫化铝扮演着绝缘体的角色，它能阻止电子采用正常的方式从一层石墨烯流到另一层石墨烯，这就形成了“关闭状态。另一方面，量子力学效应使得少数电子能“隧穿过二硫化学目。施加电压会让电子的能量增强，使得能发生“隧穿的电子越来越多，导致一个相当大的电流开始形成，这就是“开启状态。通过改变电压，研究人员能翻开和关闭电流，使这一“三明治设备“变身为一块晶体管。诺沃肖洛夫表示，同以前用石墨烯制造的晶体管相比，新的石墨烯“三明治晶体管能将电子泄漏减少十分之一。该研究团队声称，通过增加绝缘体层的厚度能在未来进一步减少电子的泄漏。