三星電子研發(fā)出比半導(dǎo)體快100倍的石墨烯芯片元件

北京時(shí)間5月21日消息，三星電子成功開發(fā)出可生產(chǎn)比原有半導(dǎo)體芯片速度快百倍以上的芯片的新型基礎(chǔ)元件。 這就是以號稱“夢之新材料”的“石墨烯（Graphene）”制成的元件，是三星電子綜合技術(shù)院樸成?。ㄒ?，41歲）專門研究院小組研究成果。該成果于5月17日（當(dāng)?shù)貢r(shí)間）被刊載在世界最高權(quán)威科學(xué)學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》網(wǎng)絡(luò)版，預(yù)計(jì)不久將會(huì)刊登于印刷版中。

研究的要旨是“使用石墨烯，制成晶體管”。石墨烯晶體管比目前現(xiàn)有的半導(dǎo)體晶體管的傳導(dǎo)速度要快出數(shù)百倍。這可立即引發(fā)芯片的速度提升。芯片是由數(shù)十億個(gè)極小的晶體管排列組成的。

如果石墨烯被很好使用，可以制成更快的晶體管和芯片，科學(xué)家們早就關(guān)注到了這點(diǎn)。因此，全世界都在競相開發(fā)研制石墨烯晶體管。在這場激烈的競爭中，三星電子研究組率先揍響了凱歌。這得益于“在石墨烯上附上半導(dǎo)體”的創(chuàng)意。如果要制成晶體管，需要捕獲電子的技術(shù)，但在石墨烯內(nèi)部，這不是件容易完成的事情。在石墨烯上結(jié)合硅制成“蕭特基（Schottky）屏障”，該屏障的高度像水壩一樣時(shí)漲時(shí)降，以此來實(shí)現(xiàn)不斷反復(fù)捕獲與釋放電子。三星電子將這樣的晶體管起名為“Barristor”。“Barristor”是“barrier（屏障）”和“transistor（晶體管）”結(jié)合而成的合成詞。

樸研究員說“小組成員的專業(yè)多樣，這樣可以更好地解決時(shí)而碰到的問題”。“學(xué)問融合的力量”是世界最先研發(fā)出石墨烯晶體管的原動(dòng)力。樸研究員畢業(yè)于首爾大學(xué)化工學(xué)系，在美國斯坦福大學(xué)取得博士學(xué)位。綜技院研究組擁有包括樸研究員在內(nèi)的7名成員，專業(yè)分別來自物理·化學(xué)·材料工程學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域。

樸研究員說：“要想制出可實(shí)際電子器械中使用石墨烯芯片，需要經(jīng)過制出更小的晶體管、以此基礎(chǔ)上構(gòu)成集成電路，以及再進(jìn)行大量生產(chǎn)等多個(gè)階段”，“將會(huì)不懈努力，直到實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)”。

石墨烯（graphene）

以單層碳素原子形成的極薄的網(wǎng)狀物質(zhì)，具有極強(qiáng)的導(dǎo)熱·導(dǎo)電性能，較同樣厚度的鋼鐵要結(jié)實(shí)100倍。英國的曼徹斯特大學(xué)的安德烈·蓋姆（Andre Geim，音，54歲）博士等人因研究出從石墨提取出石墨烯的方法，于2010年獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。韓國人美國哥倫比亞大學(xué)韓國人金必立（音，45歲）教授被譽(yù)為該領(lǐng)域世界頂級專家之一。金教授在此次樸研究員的論文中以共同作者提名。