Graphene晶体管问世 有望替代硅电路

曼彻斯特大学(UniversityofManchester)的研究人员与德国MaxPlanckInstitute的研究人员一起开发出采用一种新型材料的只有一个原子厚、不到50个原子宽的晶体管。这种被称为graphene的物质被描述二维材料，具有极高的晶体和电子特性，在凝聚态物理学和电子学中具有非常多的潜在应用。

研究人员在"NatureMaterials"中透露，这种晶体管由一种新型的炭素同素体组成，可用于制造一次只允许一个电子通过的高速产品。极为关键的是，这种晶体管在室温下工作，可用于制造未来的电子器件。

该研究团队由曼切斯特介观科学与纳米科技研究中心(ManchesterCentreforMesoscienceandNanotechnology)教授AndreGeim领导，他认为未来的电子电路可能只包括一层graphene材料。这种电路可能包括中央元素(或称量子点)、控制单个电子运动的半透明屏障、连接件和逻辑门，完全采用graphene。他透露研究小组已经制造出了概念验证产品，将这种技术转移到其他领域非常直接，真正的挑战在于使这种薄膜成本低廉及适于大规模应用。

研究人员表示，graphene薄膜可能最终替代硅，因为graphene晶体管有效得多，更快而耗能更低。晶体管不仅非常小，用于开启和关闭的电压非常低，因而非常敏感，被视为目前的芯片晶体管的快速低耗能接班人。

以前制造单电子晶体管的尝试更多地采用标准的半导体材料，需要冷却到接近绝对零度才能使用。graphene单电子晶体管在室温下工作。

Geim教授认为，基于graphene的电路要到2025年之后才会出现，在此之前硅电路还会占主导地位。

研究人员表示，技术已经从毫米及晶体管发展到目前的10纳米级微处理器，下一步就将使真正的纳米级电路。