石墨烯在集成电路中的应用

摘要:石墨烯具有独特的结构和优异的电学、热学、力学等性能,自从2004年被成功制备出来,一直是全世界范围内的一个研究热点。由于石墨烯具有巨大的表面体积比和独特的高导电性等特性,因此,石墨烯及其复合材料在集成电路领域中有着诱人的应用前景。

关键词:驰飞超声波;超声波纳米制备装置;石墨烯;集成电路


      目前,用来制造晶体管和互联设备的都是大块材料,因此很难让集成电路变得更小,而且大块材料也容易导致晶体管和互联设备之间的“接触电阻”变大,而这两方面都会降低晶体管和互联设备的性能并增加耗能。与目前的集成电路技术相比,新的石墨烯集成电路的噪声容限更高,且耗费的静态功耗低很多。因此,基于石墨烯的晶体管和互联设备前景,石墨烯有望取代硅成为下一代晶体管的基础材料,而广泛应用于高性能集成电路和新型纳米电子器件中。

      虽然石墨烯在集成电路领域的研究已经逐步深入,形成了多种制备方法,例如微机械剥离法、化学气相沉积法、氧化还原法、溶剂剥离法和溶剂热法等,但仍然无法实现其大面积、高质量的工业化生产。

      驰飞超声波以超声波作为技术支持,研究石墨烯的可控制备、石墨烯结构和物理特性的调控,经过多年研究逐步形成一套完整的石墨烯制取方案和全新的石墨烯制备设备——超声波纳米制备装置。超声波纳米制备装置是结合氧化还原法来制备石墨烯,该方法主要包含了低温、中温、高温3个反应阶段。低温反应主要发生硫酸分子在石墨层间插层;中温反应主要发生石墨的深度氧化;高温反应过程则主要发生层间化合物的水解反应。而超声波纳米制备装置一般是在低温反应阶段使用,将分散于水中的氧化石墨,利用超声振荡剥离40min,超声结束后上层液即是氧化石墨烯分散液。通过对比没有加入超声波纳米制备装置制备的石墨烯,发现通过超声波剥离的石墨烯纯度更高,其物理特性没有收到影响。

      毋庸置疑,作为一种创新的石墨烯制备方法,目前一种能够实现规模化工业生产的高纯度石墨烯合成方式,驰飞超声波研发的超声波纳米制备装置将在不久的未来将使石墨烯走出实验室,走进人们的生活。

 


相关推荐

             石墨烯航空的应用 http://cheersonic.cn/index.php?c=article&id=242

             石墨烯压力传感器 http://cheersonic.cn/index.php?c=article&id=248

             石墨烯在触摸屏领域的应用 http://cheersonic.cn/index.php?c=article&id=190

             石墨烯在生物医学领域的应用 http://cheersonic.cn/index.php?c=article&id=215

             石墨烯在能源与环境中的应用 http://cheersonic.cn/index.php?c=article&id=216