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类似石墨烯的材料为更快的芯片铺平了道路

  • 科技
  • 2020-01-14 11:12:39

麻省理工学院的研究人员已经用石墨烯状的二维二硫化钼(MoS2)制造出了复杂的电子元件。

石墨烯是一种二维的碳原子晶格,本质上是一种常见材料石墨的单层结构。自从2004年它被发现后,科学家们开始寻找其他可能具有类似有用性质的二维材料,新一轮的淘金热由此开始。

尽管石墨烯在一系列应用中前景广阔,但由于它没有带隙,研究人员一直难以将其用于电子产品——射频应用除外。这意味着它的开关比对于逻辑晶体管来说还不够高。另一方面,二硫化钼则没有这样的问题。

MoS2已经在工业上使用了很多年,但是它的二维形式在大约一年前才被描述出来。

麻省理工学院电子工程与计算机科学副教授托马斯·帕拉西奥斯(Tomas Palacios)与研究生王涵(Han Wang)和余莉莉(Lili Yu)在《纳米快报》(Nano Letters)上发表了一篇论文,描述了他们的工作。

帕拉西奥斯教授在麻省理工学院的声明中表示,石墨烯和MoS2等新材料只是二维材料新领域的开始。“这是过去二三十年来电子业最激动人心的时刻,”他说。“它为电子材料和设备的一个全新领域打开了大门。”

根据这份声明,王和帕拉西奥斯能够在这种材料上制造出各种基本的电子设备:一个逆变器,可以将输入电压转换到相反的方向;一个与非门,一个基本的逻辑元件,可以组合进行几乎任何逻辑操作;一种存储设备,所有计算设备的关键部件之一;还有一个更复杂的电路,叫做环形振荡器,由12个相互连接的晶体管组成,可以产生精确调谐的波输出。

其中一个潜在的应用是电视和电脑显示器的平面屏幕,但Palacios看到了一系列全新应用的潜力,比如发光的光墙,或手机天线,它们被整合到手机的材料中,甚至被编织到织物中。

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