1月4日，記者從天津大學獲悉，該校納米顆粒與納米系統國際研究中心的馬雷教授團隊攻克了長期以來阻礙石墨烯電子學發展的關鍵技術難題，在保證石墨烯優良特性的前提下，打開了石墨烯帶隙，成為開啟石墨烯芯片制造領域大門的重要里程碑。該研究成果論文《碳化硅上生長的超高遷移率半導體外延石墨烯》1月3日在線發表于國際期刊《自然》。

圖片來源：天津大學

馬雷團隊通過對外延石墨烯生長過程的精確調控，成功在石墨烯中引入了帶隙，創造了一種新型穩定的半導體石墨烯。這種半導體石墨烯的電子遷移率遠超硅材料，表現出了十倍于硅的性能，并且擁有硅材料所不具備的獨特性質。

據了解，該項研究采用創新的準平衡退火方法，制備出超大單層單晶疇半導體外延石墨烯（SEG），具有生長面積大、均勻性高，工藝流程簡單、成本低廉等優勢。該方法制備的半導體石墨烯，擁有約600毫電子伏帶隙以及高達5500厘米平方每伏特秒的室溫霍爾遷移率，優于目前所有二維晶體至少一個數量級。以該半導體外延石墨烯制備的場效應晶體管開關比高達10000，基本滿足了工業化應用需求。

來源： ◎ 科技日報記者 陳曦 通訊員 劉延俊