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1、 一、石墨烯未來應(yīng)用預(yù)測之一徹底搶占硅材料地位，統(tǒng)領(lǐng)第三代科技革命播 放 石墨烯未來應(yīng)用預(yù)測 http:/ 二、石墨烯未來應(yīng)用預(yù)測的現(xiàn)實依據(jù)12 微米級單層石墨烯的神奇特性石墨烯納電子器件的發(fā)展現(xiàn)狀（ 1）、石墨烯觸摸面板的初步探索 （ 2）、石墨烯晶體管的初步探索 （ 3）、石墨烯存儲器的初步探索 （ 4）、石墨烯調(diào)制解調(diào)器的研制成果 1、微米級石墨烯的神奇特性 2、石墨烯納電子器件的初步探索（1）利用石墨烯試制的觸摸面板 這個觸摸屏由上下兩層粘在PET薄膜上的石墨烯構(gòu)成，沒有接觸的情況下，兩層石墨烯被下層上放置的絕緣點陣阻隔而互不接觸。當外界壓力存在的時候，PET薄膜和石墨烯在壓力下發(fā)生形

2、變，這樣上下兩層石墨烯就發(fā)生接觸，電路連通。接觸的位置不同，器件邊緣電極收集到的電信號也不一樣，通過對電信號的分析，就可以確定是觸摸屏上的哪個位置發(fā)生了接觸。三星公司的成功，讓人們看到，這種生成大尺寸石墨烯的方法完全適合于工業(yè)應(yīng)用，而且相對于傳統(tǒng)方法，成本低了很多。 （2）、石墨烯場效應(yīng)晶體管(FET)初步探索美國IBM公司于2010年12月發(fā)布了其與美國麻省理工學院(MIT)的共同研究成果在SiC基板上形成的柵長為240nm的石墨烯場效應(yīng)晶體管(FET),并驗證其截止頻率為230GHz，大大改善了晶體管的性能。 首先我們通過一個短片（3）、石墨烯存儲器的初步探索利用石墨烯架構(gòu)更簡單的雙端式存

3、儲器件。 這種石墨烯存儲器單元僅有兩個端子，通過在存儲單元兩端加不同電壓就可以完成對存儲單元的讀寫或刪除。它的位單元可緊湊地放置在一起并且能將導(dǎo)致存儲器發(fā)熱的漏電流做到非常小。 應(yīng)用近藤效應(yīng)制作磁性石墨烯存儲器 2011年4月，美國馬里蘭大學的研究人員最近發(fā)現(xiàn)，在石墨烯晶格中人為地、有控制地引入晶格缺陷，可以產(chǎn)生局部磁場，這些磁場對傳導(dǎo)電子散射幾率的影響類似于摻雜金屬晶體中產(chǎn)生的近藤效應(yīng)。研究人員希望這一發(fā)現(xiàn)使得石墨烯可以被用來制造磁傳感器和磁阻隨機存儲器。 2011年6月，美國加州大學和韓國三星電子開發(fā)出了在大面積柔性基板上集成三維層疊型存儲器的基本技術(shù)。通過在把電荷積聚在絕緣膜上的捕獲型存

4、儲器的溝道上采用石墨烯，在柔性基板上形成了能夠三維層疊的高性能非易失性存儲器。在大面積柔性基板上制造三維存儲器假如石墨烯存儲技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)的話，未來我們電腦中的存儲設(shè)備也許會以PB（1024TB）為單位計算，而因存儲介質(zhì)損壞導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失的煩惱也將遠離我們。 首先我們通過一個短片（4）、石墨烯調(diào)制解調(diào)器的研制成果美國華裔科學家研制出全球最小的“石墨烯光學調(diào)制解調(diào)器”（調(diào)制解調(diào)器俗稱“貓”）。它比頭發(fā)絲還要細400倍，可高速傳輸信號，有望將網(wǎng)速提高1萬倍，1秒鐘下載1部高清電影指日可待。這種光學調(diào)制解調(diào)器的基本原理：對石墨烯施加適當?shù)碾妷海故┲须娮拥哪芰浚ㄙM米能級）發(fā)生改變，進而使石墨烯擁有打

5、開或關(guān)閉光線的功能。（石墨烯是否吸收光線取決于其費米能級）石墨烯調(diào)制解調(diào)器只需幾美元，它的個頭卻比頭發(fā)絲還要細400倍，可以與計算機的任何器件相結(jié)合，最終可以把它集成到中央處理器（CPU）中。 三、限制石墨烯實際應(yīng)用的相關(guān)課題如何在所要求的基板或位置 制作出不含缺陷及雜質(zhì)的高品質(zhì)的任意層數(shù)的石墨烯進一步改進CVD法或開發(fā)新的制備工藝制備所要求基板的大面積石墨烯石墨烯產(chǎn)品最終能否搶占硅材料產(chǎn)品地位，取決于其能否實現(xiàn)工業(yè)化標準化生產(chǎn)量產(chǎn)化大面積高品質(zhì)1制備工藝課題 2、石墨烯高精度可控摻雜技術(shù)課題石墨烯眾多神奇特性于一身，其電子遷移率高于硅材料兩個級數(shù)，表明石墨烯有望替代半導(dǎo)體工業(yè)中的硅材料。然而，石墨烯為零帶隙半導(dǎo)體，因此能否有效調(diào)控其電學性質(zhì)決定著這種新材料在微電子等行業(yè)的應(yīng)用前途。而摻雜被認為是調(diào)控石墨烯電學性質(zhì)的有效手段之一。 附圖 應(yīng)用領(lǐng)域從原子尺寸擴大到宇宙 謹此拜謝多提寶貴意見