Buzz
(NLĐO) - Lần đầu tiên, các nhà nghiên cứu Trung Quốc và Mỹ đã thành công trong việc tổng hợp chất bán dẫn từ graphene, có khả năng vượt trội so với silic trong lĩnh vực điện tử.
Graphene được miêu tả là một vật liệu đơn giản, được tạo thành từ một lớp nguyên tử carbon, mỏng hơn cả sợi tóc con người khoảng 1 triệu lần.
'Graphene mạnh mẽ hơn hầu hết các vật liệu tự nhiên khác và có thể vượt trội hơn cả silic khi nói đến tiềm năng điện tử' - nhóm các nhà khoa học Trung Quốc và Mỹ nhấn mạnh.
Kể từ khi graphene được phát hiện lần đầu vào năm 2004, các nhà khoa học đã nỗ lực kết hợp nó với các vật liệu carbon khác để tạo ra một loại chip mới tiêu thụ ít năng lượng hơn và hoạt động nhanh hơn so với bất kỳ chất bán dẫn hiện có nào.
Theo báo
Các nhà khoa học lần đầu tiên tổng hợp chất bán dẫn từ graphene thành công, với khả năng vượt trội so với silic trong lĩnh vực điện tử. Ảnh: South China Morning Post
Được biết đến là vật liệu hai chiều ổn định đầu tiên ở nhiệt độ phòng, cấu trúc điện tử đặc biệt của graphene khiến nó có 'khe hở' bằng 0 – đồng nghĩa không có sự chênh lệch năng lượng khi các electron trong chất bán dẫn dịch chuyển giữa các dải năng lượng thấp và cao.
Nhóm các nhà khoa học Trung Quốc – Mỹ đã sử dụng một phương pháp mới để tạo ra một lớp đặc biệt trên graphene, được gọi là 'epigraphene', nhằm tạo ra không gian trống cần thiết cho các electron di chuyển với tốc độ nhanh hơn đáng kể so với silic và các vật liệu tương tự.
Lớp này đặc biệt quan trọng vì tạo ra một không gian trống điện tử cần thiết, làm cho graphene phù hợp cho các ứng dụng điện tử. Nó cũng đảm bảo rằng graphene có độ bền và dễ gia công, mở ra triển vọng lớn trong lĩnh vực thương mại, theo nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature của nhóm nhà khoa học.
Để đạt được bước tiến này, nhóm nghiên cứu đã áp dụng một phương pháp được gọi là 'quá trình ủ gần như cân bằng', bao gồm việc làm nóng và làm lạnh vật liệu một cách cẩn thận để thay đổi cấu trúc của nó.
'Bước tiến này không chỉ mở ra những hướng đi mới cho thiết bị điện tử hiện đại, vượt xa công nghệ dựa trên silic truyền thống mà còn mang lại nguồn năng lượng mới cho ngành công nghiệp bán dẫn' - thông báo trên trang web của Trường Đại học Thiên Tân.
'Nghiên cứu này không chỉ duy trì tính ổn định vượt trội của graphene mà còn tạo ra những đặc tính điện tử mới, mở ra cơ hội cho việc sản xuất chip từ graphene trong tương lai' - báo Khoa học và Công nghệ có trụ sở tại Bắc Kinh viết vào ngày 5 tháng 1.
Dù vậy, các nhà nghiên cứu Trung Quốc – Mỹ tại Trường Đại học Thiên Tân đánh giá rằng có thể sẽ mất từ 10 đến 15 năm nữa để chất bán dẫn graphene được áp dụng vào sản xuất công nghiệp và thương mại.
