由于硅芯片的物理限制,近年來有關摩爾定律即將走到盡頭的說法不斷涌現(xiàn)??商娲柚圃煜乱淮幚砥餍酒牟牧嫌胁簧伲?a href='/news/search/key/%25E7%259F%25B3%25E5%25A2%25A8.html' target='_blank'>石墨烯就是其中的一種。美國賓夕法尼亞州立大學日前宣布,他們已經成功制成了100mm(4英寸)的純石墨烯晶圓。
石墨烯(Graphene)是石墨的一種特殊存在形式,呈二維結構,由蜂窩狀的單層碳原子組成,因此又被稱為單層石墨,已成流行詞匯的“碳納米管”實際上也可被視為是滾成桶狀的石墨烯。石墨烯擁有獨特的物理、化學和結構特性,尤其值得關注的是,電子可在石墨烯結構中以1/300光速的超高速度運行,因此被視為制造下一代芯片的理想材料。使用石墨烯制造的處理器頻率有望達到1THz以上,是目前硅芯片的100到1000倍。
之前全世界最大的石墨烯晶圓為50mm,賓夕法尼亞州立大學造出的這塊100mm石墨烯晶圓為全球最大。制造中,他們使用了硅升華技術,去除了碳化硅晶圓中所有的硅,僅留下碳原子組成的石墨烯結構。
該晶圓中包含的是石墨烯組成的場效應管元件,研究人員近期就會對其性能進行測試。下一步,他們還計劃改進結構,提升電子在石墨烯中的運行速度,已接近1/300光速的理論極限。