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diamondfire

木虫 (正式写手)

[交流] 【交流】从石墨烯得奖想出去 已有2人参与

看了大家关于石墨烯得奖的回复,我想再谈谈我的愚见。

说石墨烯之前,我们先说说他的亲兄弟碳管。

举饭岛澄男先生的例子, 碳管结构本身在1975年就被人发现了,论文发表在不起眼的日本应用物理学会志上, 当时并没有得到广泛的关注。 而后,在斯莫利等人关于富勒烯研究之上,饭岛先生首先制备,提出并预言了关于碳管的一些潜在应用,(又因为杂志很有名),所以才广为科研工作者所知。但是,到现在为止,碳管已经经历了他的成人礼, 我们仍然不能看到他的应用, 所以饭岛/斋藤等老先生不得将是很正常的。

石墨烯以它特别的平面SP2杂化带来了很多“新”物理现象,虽然这些基本理论在几十年前便被预言了。诚然,石墨烯的本身是非常有魅力的,和碳管,富勒烯一样。制备出来,去测测性能,总可以找到很多未知的特性/趋势/优点。但是,他们离现代应用仍然有一定距离。

关于石墨烯的应用:
前些天参加SSDM时,大部分的与会者在Ramp Session中讨论了C和Si的前途问题。有人提出如下观点,Si巨人领导了这个时代60年,人们通过最最基本的3大元素(按地壳含量,氧/硅/铝,便可以做出 Al/SiO2/Si/Al这样的电子器件。这不能不说是一件很幸运的事情。但是随着器件尺寸的缩小(人们追求高速/低能耗/低成本),硅提早遭遇了他的极限,于是人们想方设法找到一些替代材料/结构。

正如大家所知,这个时期可以比作半导体器件物理/半导体材料/应用物理的“战国时期”。 对于下一步该怎么走,可以说想法是多种多样的,所以ITRS现在频繁开会,也频繁修正路线。 材料上比方说:锗/应力硅/锗硅/碳化硅/三五族化合物/甚至过渡族氧化物一并登场。  结构上:零维/一维/二维/三维结构的开发。 原理上:光子/光电/无结(无栅/多栅)结构。在这个英雄辈出的年代,曼大的两个人登场了。

继2000年Geim得了搞笑诺奖后(漂浮青蛙),石墨烯的问世为人们对于几十年后的器件发展的“幻想”提供了新空间,这个确实很牛。但是石墨烯前进的路上可谓是荆棘密布,这里我不评价任何理论方面的内容:

1)单层石墨烯不能实际应用?(没人说绝对不能),但是现在的思维局限下,双层才可用。但是双层怎么制备???
2)石墨烯本身很快(电子和空穴几乎无差,轻松在内部获得上万的迁移率),但是能不能用工业方法获得这么优质的石墨烯?(我们实验室的老师在一次学会报告中,用录像演示用牙刷/胶带剥离石墨烯的短片,结果引得哄堂大笑,与会的工业界人士一针见血的提出:你如何设计一个能够和工业兼容的牙刷/胶带?我们无语了)
3)接触电阻的问题,本身再快,你总要和其他材料接触吧?接触部分就不那么快了。这个问题怎么解决?这是个大问题,一位三星的资深科学家说的。
4)如何实现能带调制,理论计算详见若林等人的论文(Wakabayashi)。理论好说,实际上原子级别的精确控制可以说比登天难多了。
5)界面散射的问题,三星这方面走得很快,他们在蓝宝石衬底上作了一些演示,取得了不错的结果。下一步是在塑料上面做相同的工作,愚以为,这是个机遇。

虽然有很多问题,但是并不是不可能的。当时会上的主持人(鸟海 明教授) 说:2020年,可能是个分水岭,C将取代硅吗?我们拭目以待。

据我所知,去年开始,IBM和INTEL又开始招人搞研发,就是做石墨烯。
这是个机会,因为都在起步阶段。我觉得产品/应用出来以后,这两个拿奖才觉得把名字和巴丁/居里夫人/甚至爱因斯坦放在一起比较OK吧?

发帖讨论,大家有什么想法欢迎回帖。我本人不是做石墨烯研究的,但是很感兴趣。
P.S. 听说 UCLA的 J.C.S. Woo好像做出个好结果,是什么样的?高频吗?多高?
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小木虫:):请勿灌水 2010-10-07 19:54:08
2楼2010-10-07 19:43:29
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quantumfang

至尊木虫 (职业作家)

小木虫中医研究院院长


小木虫(金币+0.5):给个红包,谢谢回帖交流

仍然任重道远
3楼2010-10-07 21:09:14
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