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diamondfire

木虫 (正式写手)

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[交流] 【讨论】从石墨烯得奖想出去已有15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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