人民网北京1月30日电 （记者李依环）记者从天津大学得悉，该校天津纳米颗粒与纳米体系世界研讨中心教授马雷及其科研团队，日前在半导体石墨烯范畴取得了明显开展。该团队的研讨成果《碳化硅上成长的超高迁移率半导体外延石墨烯》，已于1月3日在《天然》杂志网站上在线发布。

  据悉，该研讨成果成功地霸占了长期以来阻止石墨烯电子学开展的要害技能难题，翻开了石墨烯带隙，完成了从“0”到“1”的打破。这一打破被认为是敞开石墨烯芯片制作范畴大门的重要里程碑。

  石墨烯，作为首个被发现可在室温下安稳存在的二维资料，其共同的狄拉克锥能带结构，导致了零带隙的特性。“零带隙”特性正是困扰石墨烯研讨者数十年的难题。怎么翻开带隙，成为敞开“石墨烯电子学”大门的“要害钥匙”。

  天津大学天津纳米颗粒与纳米体系世界研讨中心教授马雷研讨团队经过对外延石墨烯成长进程的准确调控，成功地在石墨烯中引入了带隙，发明了一种新式安稳的半导体石墨烯。这项前沿科技经过对成长环境的温度、时刻及气体流量进行严控，保证了碳原子在碳化硅衬底上能构成高度有序的结构。这种半导体石墨烯的电子迁移率远超硅资料，体现出了十倍于硅的功能，而且具有硅资料所不具备的共同性质。

  该项研讨完成了三方面技能革新，首要，选用立异的准平衡退火办法，该办法制备的超大单层单晶畴半导体外延石墨烯（SEG），具有成长面积大、均匀性高，工艺流程简略、本钱低价等优势，弥补了传统出产的根本工艺的缺乏；第二，该办法制备的半导体石墨烯，具有约600 meV带隙以及高达5500 cm2V-1s-1的室温霍尔迁移率，优于现在一切二维晶体至少一个数量级；最终，以该半导体外延石墨烯制备的场效应晶体管开关比高达104，根本满意了现在的工业化使用需求。

  据介绍，在本次天津大学天津纳米颗粒与纳米体系世界研讨中心的打破性研讨中，具有带隙的半导体石墨烯为高功能电子器件带来了全新的资料挑选。这种半导体的开展不仅为逾越传统硅基技能的高功能电子器件拓荒了新路途，还为整个半导体职业注入了新动力。跟着摩尔定律所猜测的极限日益接近，半导体石墨烯的呈现恰逢当时，预示着电子学范畴行将迎来一场根本性的革新，其打破性的特点满意了对更高计算速度和微型化集成电子器件一向增加的需求。

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