《電子技術應用》
您所在的位置:首頁 > 嵌入式技術 > 業界動態 > 未來電子器件 就是石墨烯的天下

未來電子器件 就是石墨烯的天下

2015-04-24

      2010年諾貝爾物理學獎授予給了曼徹斯特大學的Geim和Novoselov,以獎勵他們對二維材料石墨烯的開拓性研究。細心的讀者會發現獲獎理由并未使用“發現”意味的字眼,這是因為石墨烯究竟是誰發現的仍存在爭議。自從日本NEC公司的Iijima于1991年發表了那篇觸發碳納米管研究的里程碑式的論文,人們對于碳納米管的發現也有過類似的爭論。相對而言,Curl爵士,Kroto和Smalley 因發現富勒烯而獲得1996年的諾貝爾化學獎,則爭議不大。

  雖然佐治亞理工大學的de Heer 指出諾貝爾獎評審委員會在科學背景資料方面存在大量事實錯誤,但不可否認的是,Novoselov等發表于2004年、2005年的論文確實促使石墨烯的研究風靡全球。由曼徹斯特的研究組發展的膠帶機械剝離法制備石墨烯具有簡單、高效和廉價的特性,從而迅速被世界各地的研究組所采用。正是這種簡便性賦予了石墨烯研究足夠的動力,使其以令人矚目的速度發展。雖然這種技術早已應用于裂解石墨的掃描隧道顯微鏡研究,但是從未用于石墨烯優良電學性質的研究。

  對石墨烯的狂熱也引發了人們對其他二維材料如六方氮化硼、硅烯、過渡金屬氧化物、過渡金屬二硫化物、石墨烷以及氟化石墨烯的興趣。石墨烯的應用研究正在興起,包括低成本海水淡化、高強度復合承重材料、高頻晶體管太陽能電池傳感器、鋰離子電池和超級電容器等諸多方面。

  de Heer 關于石墨烯的開拓性工作應該得到認可,他的研究組獨立地利用碳化硅合成了石墨烯,并完成了單層石墨烯電學性質的測定。在2004年,Novoselov等的工作發表之前,de Heer 就已經意識到石墨烯將會帶來奇跡。他的研究組報道了超薄外延石墨薄膜的二維電子氣特性,并開啟了一條通向大規模制備石墨烯納米電子器件的道路。2005年,哥倫比亞大學Kim的研究組發表了對石墨烯量子霍爾效應和Berry 相的觀測結果并對此進行進一步研究,在發現石墨烯令人驚異的電子學特性上作出了諸多重要的貢獻。他們制備石墨烯的方法和Novoselov在2004年所報道的類似。美國德州大學奧斯汀分校的Ruoff 教授也一直致力于發展化學氣相沉積法制備石墨烯,該方法采用金屬為催化劑,這對石墨烯的商業價值至關重要。石墨烯研究領域有非常多的領軍人物,在此無法一一列舉。在這里,對所有在石墨烯研究上作出貢獻、獲得廣泛科學影響并幫助建立和完善各個領域的年輕的或資深的學者表示感謝。

  石墨烯領域的蓬勃發展離不開碳納米管和富勒烯領域的學者,是他們將自己的興趣投向了這個新的領域。表征石墨烯的儀器和方法通常與碳納米管的類似,如透射電子顯微鏡(TEM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、電子器件的構筑、衍射和拉曼光譜。這些方法快速提升了我們對于這種新型二維晶體特性的理解,或許會發現石墨烯的新特性。

  石墨烯是構筑富勒烯、碳納米管和石墨結構的基本單元,但是它在最后才被研究,考慮到它分離的簡易性,這著實令人驚異。

  許多不從事石墨烯研究的人質疑它是否被過分夸大了,類似的質疑也曾發生在富勒烯(1985年)和碳納米管(1991年)的研究上,因為它們缺乏實際應用,并且未對人們的生活帶來改變。富勒烯、碳納米管和石墨烯之間最大的差異是在制備方面。除了C60和C70,大量制備高純富勒烯仍頗具挑戰性。富勒烯的一些最有趣的和最有用的特性需要靠摻雜或者添加分子官能團來實現,但是這也大大增加了高效液相色譜分離的時間,導致其價格昂貴。與石棉纖維類似,吸入碳納米管也對人體有害,因此備受批評。學者需要開展更多的研究以確認碳納米管中殘留金屬催化劑的毒性。盡管碳納米管在單器件水平上表現出優異的性能,但是碳納米管還存在手性混雜的問題,這使其同時具有半導體和金屬的電子傳輸行為,從而嚴重限制了其在電子器件方面的應用。碳納米管作為一維納米線的最佳代表,對其的深入研究仍將繼續。石墨烯制備上的挑戰似乎已經解決,采用碳化硅和化學氣相沉積法制備的石墨烯已被證實可以滿足電學應用的要求,而化學剝離法制備的石墨烯則適用于基于溶液過程的鑄件噴涂和聚合物共混等方面。為了使石墨烯能更有效地投入應用,必須使其附著于其他材料的表面,尤其是半導體納米材料。在不久的將來,研究者們極有可能可以找到廉價制備高質量石墨烯的方法。也許正是這個原因使得石墨烯先于碳納米管獲得了諾貝爾獎,盡管碳納米管也顯示出了十分優良的電學和力學性能,并牢牢吸引了世界上眾多學者的關注長達十多年。

  專家視點

  作為由sp2雜化碳原子網狀連接而成的最薄的二維原子晶體材料,石墨烯擁有無與倫比的特性。石墨烯中的載流子遷移率遠高于傳統的硅材料,室溫下本征遷移率高達200000cm2/(V?s),而典型的硅場效應晶體管的電子遷移率僅約1000cm2/(V?s)。石墨烯擁有已知材料中最高的熱導率[約5000W/(m?K)]、極高的楊氏模量(1.06TPa)和斷裂應力(約130GPa),以及巨大的比表面積(2630m2/g),加之其良好的柔韌性和透光性,使其成為過去十年的超級明星材料。石墨烯在高性能復合材料、柔性顯示與柔性電子器件、電化學儲能、光通信、超高頻電子器件、光電檢測與傳感器件等諸多領域顯示出廣闊的應用前景,受到國際上的廣泛重視。

  中國是石墨烯研究大國,擁有一支龐大的石墨烯研究隊伍。目前,中國科學家發表的學術論文總數已超過美國,躍居世界第一位。中國在石墨烯的產業化研發方面也有可圈可點的表現,在鋰離子電池、手機觸摸屏等領域已進入量產階段。毋庸置疑,石墨烯研究已經逐漸走出象牙塔,進入產業化階段。在未來二十年間,石墨烯制品將陸續走進人們的生活。


本站內容除特別聲明的原創文章之外,轉載內容只為傳遞更多信息,并不代表本網站贊同其觀點。轉載的所有的文章、圖片、音/視頻文件等資料的版權歸版權所有權人所有。本站采用的非本站原創文章及圖片等內容無法一一聯系確認版權者。如涉及作品內容、版權和其它問題,請及時通過電子郵件或電話通知我們,以便迅速采取適當措施,避免給雙方造成不必要的經濟損失。聯系電話:010-82306118;郵箱:aet@chinaaet.com。
亚洲一区二区欧美_亚洲丝袜一区_99re亚洲国产精品_日韩亚洲一区二区
午夜视黄欧洲亚洲| 一区二区动漫| 一区二区三区产品免费精品久久75 | 欧美日韩免费观看中文| 免费在线欧美视频| 巨乳诱惑日韩免费av| 久久精品亚洲精品| 久久精品2019中文字幕| 久久国产视频网站| 久久不射2019中文字幕| 久久岛国电影| 久久久999精品视频| 久久久午夜精品| 久久亚洲精品伦理| 毛片av中文字幕一区二区| 美日韩精品视频免费看| 麻豆久久婷婷| 欧美另类亚洲| 国产精品xxx在线观看www| 国产精品久久久久久亚洲毛片| 国产精品久久久久毛片软件| 国产伦理精品不卡| 国精品一区二区三区| 在线看无码的免费网站| 亚洲精品久久久久久一区二区| 日韩一级黄色av| 亚洲一级黄色片| 性亚洲最疯狂xxxx高清| 久久精品一区二区国产| 亚洲精品午夜精品| 夜夜精品视频一区二区| 亚洲综合丁香| 久久久久国产精品一区二区| 欧美成人精品在线观看| 欧美日韩另类丝袜其他| 国产精品入口夜色视频大尺度| 国产精品va在线播放我和闺蜜| 国产欧美精品va在线观看| 狠狠爱成人网| 亚洲毛片网站| 先锋影音国产精品| 91久久精品一区二区三区| 一本色道久久综合亚洲91 | 亚洲欧美成人一区二区在线电影 | 久久黄色网页| 一本久久综合亚洲鲁鲁五月天| 亚洲欧美成人一区二区在线电影| 久久久999| 欧美精品一区二区三区很污很色的| 欧美日韩一级黄| 国产日韩一区二区| 亚洲国产精品小视频| 在线一区二区三区四区五区| 欧美伊人精品成人久久综合97| 亚洲精品视频二区| 欧美一区二区三区在线| 欧美二区视频| 国产精品一区二区在线观看| 亚洲国产高清一区二区三区| 亚洲免费网址| 亚洲精品久久久久久久久久久久| 亚洲男女自偷自拍| 免费在线一区二区| 国产精品亚洲综合一区在线观看 | 欧美呦呦网站| 欧美乱在线观看| 国产亚洲欧美色| 亚洲精品中文字幕在线| 欧美伊人久久大香线蕉综合69| 一本久道久久久| 久久偷看各类wc女厕嘘嘘偷窃| 欧美三区不卡| 悠悠资源网亚洲青| 亚洲综合色激情五月| 亚洲毛片一区| 久久国产精品亚洲77777| 欧美久久在线| 黑人中文字幕一区二区三区| 亚洲网站视频| 9久草视频在线视频精品| 久久久久久久久久久久久女国产乱| 欧美日本一区二区三区| 国模一区二区三区| 亚洲私人黄色宅男| 日韩视频精品在线| 久久五月天婷婷| 国产精品久久久久永久免费观看| 亚洲狠狠丁香婷婷综合久久久| 亚洲女同在线| 亚洲一本视频| 欧美精品一区二区三区一线天视频| 国产日韩在线看片| 一区二区三区高清| 亚洲精品女av网站| 久热爱精品视频线路一| 国产毛片一区二区| 亚洲图片在区色| 亚洲视频网在线直播| 欧美激情国产高清| 在线日本欧美| 亚洲狠狠婷婷| 米奇777在线欧美播放| 国产欧美一区二区精品秋霞影院| 野花国产精品入口| 一区二区三区蜜桃网| 欧美精品在线观看| 91久久国产综合久久91精品网站| 久久精品一区二区国产| 久久久久综合一区二区三区| 国产日韩精品一区| 亚洲欧美在线视频观看| 欧美一区二区三区在线| 国产精品一区二区久久 | 亚洲欧美欧美一区二区三区| 亚洲伊人伊色伊影伊综合网| 欧美日韩大片一区二区三区| 亚洲欧洲一区| 日韩视频一区二区三区| 欧美电影免费网站| 91久久久久| 一区二区欧美日韩视频| 欧美日韩国产精品一卡| 99ri日韩精品视频| 亚洲新中文字幕| 国产精品毛片a∨一区二区三区|国 | 亚洲免费成人| 一区二区三区高清不卡| 欧美精品啪啪| 亚洲精品小视频在线观看| 一区二区三区免费网站| 欧美视频官网| 亚洲一区二区在线免费观看视频| 午夜精品福利一区二区蜜股av| 国产精品热久久久久夜色精品三区| 亚洲一区高清| 久久久青草婷婷精品综合日韩 | 国产精品欧美精品| 午夜精品久久久久久久蜜桃app| 欧美在线一级视频| 国产一区二区三区在线观看视频| 久久精品视频免费观看| 欧美激情按摩在线| aa级大片欧美三级| 亚洲欧美在线另类| 国内一区二区三区在线视频| 亚洲人人精品| 欧美日韩中文另类| 欧美亚洲在线播放| 蜜桃伊人久久| 亚洲乱码国产乱码精品精| 午夜精品久久久久久99热| 国内自拍一区| 夜夜爽夜夜爽精品视频| 国产精品五月天| 亚洲福利在线观看| 欧美日韩国产123| 亚洲欧美制服另类日韩| 女人天堂亚洲aⅴ在线观看| 夜夜夜久久久| 久久精品视频99| 亚洲承认在线| 亚洲专区在线视频| 国内揄拍国内精品久久| 一区二区欧美亚洲| 国产午夜精品一区二区三区欧美| 亚洲国产精品日韩| 国产精品家教| 亚洲国产精品久久久久秋霞蜜臀 | 亚洲欧美网站| 欧美精品尤物在线| 欧美一区二区三区在线| 欧美日韩 国产精品| 午夜一区不卡| 欧美日韩精品免费看| 欧美一级大片在线观看| 欧美精品18| 午夜视频久久久久久| 欧美日韩国产va另类| 欧美影院久久久| 欧美性生交xxxxx久久久| 亚洲黄页一区| 国产精品自在欧美一区| 日韩午夜在线| 国产在线视频不卡二| 亚洲综合电影| 亚洲日韩视频| 毛片一区二区三区| 亚洲欧美区自拍先锋| 欧美日韩极品在线观看一区| 亚洲福利一区| 国产情人综合久久777777| 亚洲视频导航| 1024欧美极品| 久久国产一二区| 亚洲天堂久久| 欧美日韩国产美| 亚洲人被黑人高潮完整版| 国产一区二区三区日韩| 先锋影院在线亚洲| 99视频日韩|