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为什么说石墨烯很可能成为替代硅的绝佳选择?
时间: 2020-11-23 05:23     作者: 新沙巴体育网站

  是很多领域的首选材料,同时它具有非常良好的电学特性,是电子产业未来创新和发展的革命性材料。硅是如今应用最广泛的半导体材料,而除了拥有不逊色于硅的半导体属性之外,它还拥有很多硅不具备的其它优点,有专家预测,石墨烯很可能成为替代硅的绝佳选择,这取决于它的产业化发展情况。

  由于硅材料的加工极限被认为是10纳米线宽,换句线纳米,很难制出稳定的硅产品,产品要想实现更高的集成度和性能,必须采用新的半导体材料进行加工,石墨烯是一种新选择。

  半导体产业主要由集成电路、光电子、分立器件和传感器组成,一种新的半导体材料想得到市场的认可需遵循很多规律,光电效应和霍尔效应就是最重要的两个定律。科学家曾在常温下观察到了石墨烯的量子霍尔效应,这种材料碰到杂质时不会产生背散射,这说明它有很强的导电性。由于石墨烯看上去几乎是透明的,它的光学特性优异,其光学特性随石墨烯厚度的改变而改变,这种特性很适合应用于光电子领域。石墨烯材料未来可能应用在显示屏、电容器、感光元件、晶体管、传感器等领域。

  柔性显示屏是一种非常有前景的电子设备,其特点是超柔、超薄等,而制约其发展的一大关键就是材料,石墨烯材料的特性让人们对柔性显示屏的前景有了新的认识。近年来,全球都在积极探索相关的技术,据悉,韩国曾制造出了多层石墨烯和玻璃纤维聚酯片基底组成的柔性透明显示屏,中国的奥翼电子将石墨烯用于显示技术,制造了石墨烯电子显示屏,这种屏幕耐摔、耐撞、透光率高且显示亮度非常好。石墨烯的透明性和柔韧性等特点,在柔性显示屏行业的前景不可限量。

  电容器是最常见的一种电子元器件之一,它广泛用于各种电路中,主要作用是实现调谐、滤波、耦合和隔直通交等,很多的电子设备中都有电容器。随着人们对充电速率和容量的要求,一种新型的超级电容器应运而生。据了解,科研人员发明了一种以石墨稀作为电极材料的电容器,它由两层石墨烯组成,基于石墨烯的超级电容器在充电和放电上性能卓越,很适合拥有新能源汽车充放电上。

  感光元件在数码相机上应用广泛,石墨烯的光学特性让人们对这种材料的感光元件充满期待。石墨烯具有独特的光学特性可以调谐电,在特殊光照下,石墨烯拥有一个非线性相移的光学非线性克尔效应。 据外媒报道,新加坡曾有研究人员用石墨烯材料制作一种特殊的感光元件,这种器件感光度超级棒,因为石墨烯感光元件能够检测到广谱光,在弱光的情况下,它的优势非常明显。

  晶体管是一种固体半导体器件,在整流、放大、稳压和信号调制上有着不可替代的作用。石墨烯材料也可制作晶体管,和硅材料制作的晶体管相比较,石墨烯的超强稳定性使得其寿命更长,用途更广泛。据了解,IBM公司曾在2010年制作了一款石墨烯晶体管,其特性远超同类的硅晶体管,未来的前景非常广阔。

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