合成石墨烯材料更簡單的新方式
2016-03-01 瀏覽量：359
（轉自：材料牛網）
芬蘭阿爾托大學學者設計研制出一種新型二維設備，能致力于生產石墨烯電子設備以及傳感器。
眾所周知，石墨材料是由大量一層又一層的石墨層相互疊加而成。石墨晶體中層與層之間相隔340pm，距離較大，是以范德華力結合起來的，即層與層之間屬于分子晶體。但是，由于同一平面層上的碳原子間結合很強，極難破壞，所以石墨的熔點也很高，導電性強，化學性質也穩定。2004年，英國曼徹斯特大學物理學家安德烈•蓋姆和康斯坦丁•諾沃肖洛夫，成功從石墨中分離出石墨烯，證實它可以單獨存在，兩人也因此共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。
半導體內存在一種能帶隙：這個能帶隙需要足夠大才能讓晶體管有明顯的“開”和“關”狀態的區別。而一般的石墨烯是沒有能帶隙的，因此在作為半導體的應用方面石墨烯的電流開關比率很低，使得準確無誤地處理信息變得更加困難。
來自阿爾托大學的學者們通過實驗將硒化鎵與石墨烯融合，制造出一種新型導電合成材料。這是第一次將硒化鎵與石墨烯混合，這種結構在半導體工業中被稱為異質結。傳統的異質結材料早已在半導體工業中舉足輕重，例如作為激光器和晶體管制造的基礎，而這種新型的異質結將會在未來起到更加重要的作用。
在早期研究中，石墨烯二維結構的制造完全靠手工，這使得整個過程十分緩慢，很難規模化。而如今這種新型復合結構的制造能夠同時從橫向和縱向展開，這種模式在半導體工業中取代了繁重的人工加工。
博士后研究者Wonjae Kim說道，由于這種合成物都是由二維材料制成，相比起含硅的半導體，它十分的薄，厚度只有一根頭發的一萬分之一。由于薄與透明的特性，這種新型二維合成材料在可穿戴電子設備與多種傳感器的研究上具有很大的潛力。
該項成果已在Advanced Materials上發表。
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