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铁杆木虫 (著名写手)

[交流] 石墨烯重要应用进展:IBM研制出首款石墨烯集成电路 已有12人参与

据美国《大众科学》网站近日报道,美国IBM公司的科学家研制出了首款由石墨烯圆片制成的集成电路,向开发石墨烯计算机芯片前进了一步。科学家们认为,这项突破可能预示着,未来可用石墨烯圆片来替代硅晶片,相关研究发表在最新一期《科学》杂志上。

这块集成电路建立在一块碳化硅上,并且由一些石墨烯场效应晶体管组成。去年,IBM公司托马斯·沃森研究中心科学家林育明领导的团队展示了首块基于石墨烯的晶体管,其能在100G赫兹的频率上运行,但这次,该团队将其整合进一块完整的集成电路中。

多个科研团队在研制石墨烯晶体管和接收器中遇到了几大障碍:首先,石墨烯这种纤薄的单原子层薄片很难同制造芯片所用的金属和合金匹配到一起。另外,在蚀刻过程中,石墨烯很容易受损。

林育明团队找到了一种新方法——通过在一块碳化硅晶圆的硅面上种植石墨烯,清除了这些障碍。接着,他们将石墨烯包裹进一个聚合物内,进行必须的蚀刻过程,随后再用一些丙酮将这些聚合物清除。

研究人员表示,该晶体管门的长度仅为550纳米,整个集成电路仅为一颗盐粒那么大。而且,这种生产过程也可用于其他类型的石墨烯材料,包括将化学气相淀积(CVD)石墨烯膜合成在金属膜之上,也可用于光学光刻以改善成本和产能。

按照美国电气与电子工程师学会(IEEE)出版的《IEEE波普》杂志的解释,这块集成电路是一个宽频无线电频率混频器——无线电收音机的关键组件,该集成电路通过找出两个输入频率的和与差来输出新的无线电信号。科学家们表示,最新的石墨烯集成电路混频最多可达10G赫兹,而且其可以承受125摄氏度的高温。

该研究团队认为,这块集成电路还可以运行得更快,届时,由这类集成电路制成的芯片可以改进手机和无线电收发两用机的信号,未来,手机或许能在一般认为无法接收信号的地方工作。

石墨烯场效应晶体管替代硅可能还需要一段时间,IBM公司的科学家下一步将继续改进这种集成电路的性能,其中包括使用对石墨烯导电性不会造成损害的各种不同金属。(来源:科技日报 刘霞)

作 者:Lin, Yu-Ming; Valdes-Garcia, Alberto; Han, Shu-Jen; Farmer, Damon B.; Meric, Inanc; Sun, Yanning; Wu, Yanqing; Dimitrakopoulos, Christos; Grill, Alfred; Avouris, Phaedon; Jenkins, Keith A.
期刊名称: Science
期卷页: 06/10/2011 第332卷 第6035期 1294~页
学科领域:信息科学 » 计算机科学 » 计算机硬件技术
添加人是否为作者: 否
原文链接:http://www.sciencemag.org/content/332/6035/1294.abstract
DOI: 10.1126/science.1204428
ISBN: 0036-8075
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refnew

专家顾问 (知名作家)



小木虫(金币+0.5):给个红包,谢谢回帖
应该比天天做材料有前途
2楼2011-06-14 20:51:18
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pengyingjing

木虫 (著名写手)

★ ★
小木虫(金币+0.5):给个红包,谢谢回帖
金光闪闪2010(金币+1): 2011-06-16 19:22:38
有应用挺好,给这些一直理论研究的人一点希望了
3楼2011-06-14 21:02:52
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kealin

金虫 (正式写手)

中国人很厉害啊
4楼2011-06-16 18:28:02
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fxiwen

铁杆木虫 (著名写手)


小木虫(金币+0.5):给个红包,谢谢回帖
那硅类的岂不要彻底玩完了
有些人不需要太多努力就能获得成功,有些人很努力了,也只是一个屁……
5楼2011-06-16 18:54:17
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ljqheu

新虫 (小有名气)


小木虫(金币+0.5):给个红包,谢谢回帖
碳纳米管,石墨烯,看来碳材料总是一个值得研究的课题啊
6楼2011-06-16 19:30:58
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sprinaiv

铁杆木虫 (著名写手)


小木虫(金币+0.5):给个红包,谢谢回帖
就是一点希望和方向吧,离具体应用还远着呢
7楼2011-06-16 19:35:23
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亚楠

至尊木虫 (知名作家)

追逐幸福的人


小木虫(金币+0.5):给个红包,谢谢回帖
其实石墨烯以后应用会更广,大家拭目以待!
我的人生注定了有你陪伴,我们的生活会越来越美好,加油!
8楼2011-06-16 19:46:23
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antlope

铁杆木虫 (著名写手)


小木虫(金币+0.5):给个红包,谢谢回帖
等到应用估计都50年后了
怀才就像怀孕日子久了才会看出来
9楼2011-06-17 11:15:27
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londonbell

木虫 (著名写手)

将来会出现碳基的CPU么
10楼2011-06-17 12:50:56
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