新方法制得高質量石墨烯納米帶

由法、美、德三國研究機構和大學科學家組成的國際研究團隊近日利用新方法合成了高質量石墨烯納米帶，并成功在室溫下驗證了其非凡的導電性能。這種納米帶為新型電子設備的研發開創了新的發展空間。

石墨烯是一種由單層碳原子組成的材料，擁有眾多極為特殊的物理特性，室溫下電子在石墨烯材料中的移動速度是硅導體的200倍。此前的研究已經證實，碳納米管（由石墨烯卷曲而成的圓筒結構）具有極好的導電性能，然而結構較為復雜的碳納米管難以安裝在電子芯片內部。因此，科研人員將研究轉向石墨烯的另外一種形式——扁平的石墨烯納米帶。

該研究團隊設計出一套巧妙的辦法，成功制備出寬度僅為40納米的高質量石墨烯納米帶。此前的石墨烯納米帶邊緣較為粗糙，這嚴重影響了其導電性，是阻礙石墨烯納米帶電子傳輸的一大障礙。為解決這一問題，研究人員在碳化硅晶體上切割出邊緣整齊的帶狀凹槽，并直接在這些凹槽上制備石墨烯納米帶。在測試新制備納米帶導電性的實驗中，常溫下的電子遷移率超過了100萬cm2/Vs（每單位電場下電子的遷移速率），是應用于計算機內存的硅半導體的1000倍（通常低于1700cm2/Vs）。

此外，新的制備方法適用于大批量規模生產，并能夠保證石墨烯納米帶的結構質量，這使得石墨烯在電子領域的廣泛應用成為可能。