美国科学家首次制造出能在室温下工作的石墨烯变频器,克服了用石墨烯制造电子设备时的重要障碍——能带隙。最新研究有望让科学家们用石墨烯制造出数字晶体管,从而大大扩展石墨烯在电子设备领域的应用。

  石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的二维晶体,只有一层碳原子的厚度,是迄今最薄也最坚硬的材料,其导电、导热性能超强,远远超过硅和其他传统的半导体材料。很多科学家认为,石墨烯或能取代硅成为未来的电子元件材料,广泛应用于超级计算机、触摸屏和光子传感器等多个领域。但石墨烯没有对数字晶体管来说至关重要的能带隙,因此,用其制造数字设备会遇到很多问题。诸如硅等半导体中的电子具有价带和导带两种能级,其间的能隙被称为能带隙。拥有合适的能带隙能使晶体管被打开和关闭,从而使数字电路能用由0和1序列组成的二进制代码来存储信息。

  普渡大学的博士生陈洪彦(音译)与该大学布瑞克纳米技术研究中心主任、电子与计算机工程学教授约尔格·艾彭泽勒领导的研究团队首次制造出了一种能在室温下工作且“块头”更大的石墨烯变频器。此前也有其他科研团队用石墨烯制造出了变频器,但它们只能在77开氏度(零下196摄氏度)下工作。