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石墨烯在电子器件制作中的应用

石墨烯在电子器件制作中的应用. The application of graphene in the fabrication of electronic devices. 本论文主要内容：. 1 简介 2 石墨烯在电子器件中的应用 3 研究进展与应用前景. 1 简介. 基本结构：. 石墨烯是碳原子六角结构（蜂窝状）紧密排列的二维单层石墨层 。自 2004 年被科学家发现并首次制备出以来，石墨烯受到了全世界科学家的广泛关注。. 基本结构示意图. 基本性质：. 1 力学性质. 2 热学性质. 3 电学性质. 制备方法：. 微机械分离法.

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石墨烯在电子器件制作中的应用

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Presentation Transcript

  1. 石墨烯在电子器件制作中的应用 The application of graphene in the fabrication of electronic devices

  2. 本论文主要内容： 1 简介 2 石墨烯在电子器件中的应用 3 研究进展与应用前景

  3. 1 简介 基本结构： 石墨烯是碳原子六角结构（蜂窝状）紧密排列的二维单层石墨层 。自2004年被科学家发现并首次制备出以来，石墨烯受到了全世界科学家的广泛关注。 基本结构示意图

  4. 基本性质： 1 力学性质 2 热学性质 3 电学性质

  5. 制备方法： 微机械分离法 1 机械方法 取向附生法 加热 SiC法 2 化学方法 化学分散法 回目录

  6. 2 石墨烯在电子器件中的应用 2.1 零带隙、顶栅石墨烯场效应管 2.2 双层石墨烯晶体管 2.3 双极超导石墨烯晶体管 2.3 石墨烯纳米带场效应管

  7. 零带隙、顶栅石墨烯场效应管 基本设计图 SEM 图像

  8. 双层石墨烯晶体管 双层石墨烯晶体管的SFM图像（a）和AFM图像（b）

  9. 双层石墨烯晶体管 噪声频谱

  10. 双极超导石墨烯晶体管 (a)双极石墨烯超导晶体管AFM图像 (b)示意图

  11. 双极超导石墨烯晶体管 石墨烯中的约瑟夫森效应和超导特性

  12. 石墨烯纳米带场效应管 设计示意图 AFM图像

  13. 石墨烯纳米带场效应管 不同宽度的GNRFET特征对比

  14. 优缺点小结 优点： 双层石墨烯晶体管——可以使噪声信号降低10倍 双极超导石墨烯晶体管——即使载流子浓度为0也可以提供一定的超导电流 零带隙、顶栅石墨烯场效应管——可达到很高的饱和速度，使电子器件速度更快 石墨烯纳米带场效应管——可以使石墨烯器件表现出半导体性质，室温下开关比可达 缺点： 石墨烯的零带隙特点限制了高的开关电流比的实现。如果利用把石墨烯改造成窄带模式的方法引进带隙，将会导致显著的迁移率下降和制造上的严峻挑战。

  15. 石墨烯的研究进展 2008年英国超小型晶体管研究获重大进展 2008年IBM 研制出原子尺寸的双层石墨烯晶体管 2009年IBM展示运行速度最快的石墨烯晶体管 2009年超材料石墨烯开发取得重大突破 石墨烯衍生物-石墨烷的制成

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