中國攜手丹麥用石墨烯開(kāi)發(fā)出單分子層晶體管

　　物理學(xué)家組織網(wǎng)報道，丹麥哥本哈根大學(xué)化學(xué)納米科學(xué)中心和中國中科院的科學(xué)家攜手，用僅僅一個(gè)分子單層制造出一款晶體管，同時(shí)，他們創(chuàng )造性地應用石墨烯的獨特性能，用該分子晶體管制造出了一塊石墨烯計算機芯片。這一發(fā)表在《先進(jìn)材料》雜志上的最新研究將有助于科學(xué)家們設計出體形更小、運行速度更快且更環(huán)保的電子設備。

　　該研究的領(lǐng)導者、哥本哈根大學(xué)化學(xué)教授卡斯帕·諾亞德說(shuō)：“石墨烯擁有許多讓其他材料望塵莫及的獨特屬性，這也是科學(xué)家們首次證明，可以將一個(gè)功能性的元件集成在一塊石墨烯芯片上。新研制的石墨烯芯片的首個(gè)好處是讓測試分子電子元件變得簡(jiǎn)單易行，這也是科學(xué)家們朝著(zhù)制造出分子集成電路邁出的第一步。”

　　該石墨烯芯片是由一層金、一層分子晶體管以及一層超薄石墨烯構成的“三明治”。其中的分子晶體管被打開(kāi)，同時(shí)使用了一個(gè)光脈沖，發(fā)揮了石墨烯“完全透亮”的獨特屬性。

　　科學(xué)家們一直試圖研制由單分子制成的晶體管、電線(xiàn)和其他電子元件。與傳統元件不同，它們有望摒棄重金屬和稀土元素，這會(huì )使它們的“身價(jià)”大幅縮水;同時(shí)也對環(huán)境、水和動(dòng)物更加友好。但迄今為止，科學(xué)家們一直很難測試這些功能性分子元件的表現。

　　以前，為了測試這些微型元件的性能，科學(xué)家們必須不斷地在兩條帶電電線(xiàn)之間，傾倒一個(gè)裝滿(mǎn)分子的燒杯，希望至少某個(gè)分子落在電線(xiàn)上，從而斷開(kāi)電路。諾亞德表示：“這一做法無(wú)異于買(mǎi)彩票，成功率微乎其微。”但現在，使用新的石墨烯芯片，科學(xué)家們能非常精確地放置分子，這就使他們能更快更方便測試分子電線(xiàn)以及二極管的功能。

　　諾亞德說(shuō)：“這種設計思路可以針對不同類(lèi)型的分子元件。這種石墨烯‘腳手架’同真正的芯片非常接近，科學(xué)家們可以更輕松地對分子元件進(jìn)行測試，并使用分子元件制造出真正的石墨烯芯片。”