Graphene được mô tả là một loại vật liệu đơn giản, được tạo thành từ một lớp nguyên tử carbon, mỏng hơn sợi tóc người khoảng 1 triệu lần .
Một nhóm các nhà khoa học Trung Quốc và Mỹ cho biết : “Graphene mạnh hơn hầu hết các vật liệu khác trong tự nhiên và thậm chí đánh bại cả silicon khi nói đến tiềm năng điện tử” .
Kể từ khi graphene được phát hiện lần đầu tiên vào năm 2004, các nhà khoa học đã cố gắng kết hợp graphene với các vật liệu carbon khác để tạo ra một loại chip mới tiêu thụ ít năng lượng hơn và hoạt động nhanh hơn bất kỳ loại chip nào khác. chất bán dẫn hiện có.
Theo South China Morning Post , kết quả nghiên cứu mới nhất về graphene được dẫn dắt bởi giáo sư Ma Lei tại Đại học Thiên Tân (Trung Quốc) và giáo sư Walt de Heer tại Viện Công nghệ Georgia (Mỹ). Cả hai đều tập trung vào thiết bị điện tử graphene và các vật liệu hai chiều khác, kể từ khi thành lập Trung tâm Hệ thống và Hạt nano Quốc tế Thiên Tân tại Đại học Thiên Tân vào năm 2018.
Các nhà khoa học lần đầu tiên đã tổng hợp thành công chất bán dẫn làm từ graphene, có khả năng đánh bại cả silicon về mặt điện thế. (Ảnh: South China Morning Post).
Được biết đến là vật liệu hai chiều ổn định đầu tiên ở nhiệt độ phòng , cấu trúc điện tử đặc biệt của graphene mang lại cho nó một “khoảng trống” bằng 0 – nghĩa là không có sự chênh lệch năng lượng khi các electron trong chất dẫn điện bán dẫn dịch chuyển giữa các dải năng lượng thấp và cao.
Các nhà khoa học Trung Quốc và Mỹ sử dụng phương pháp mới giúp hình thành một lớp đặc biệt trên graphene, gọi là ” epigraphene “, nhằm tạo ra không gian cần thiết cho các electron chuyển động rất nhanh, nhanh hơn nhiều so với silicon và các vật liệu tương tự.
Lớp này rất quan trọng vì nó tạo ra khe hở điện tử cần thiết, khiến graphene thích hợp để sử dụng trong các thiết bị điện tử. Nó cũng đảm bảo rằng graphene bền và dễ xử lý, mang lại triển vọng thương mại lớn, theo nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature của nhóm các nhà khoa học trên.
Để đạt được bước đột phá này, nhóm nghiên cứu đã sử dụng một phương pháp gọi là “ủ gần như cân bằng” , bao gồm việc làm nóng và làm nguội vật liệu một cách cẩn thận để thay đổi cấu trúc của nó.
“Bước đi này không chỉ mở ra những hướng đi mới cho ngành điện tử hiện đại, vượt xa công nghệ dựa trên silicon truyền thống mà còn bổ sung thêm một nguồn năng lượng mới cho ngành bán dẫn” – trang web Trường Đại học Thiên Tân khẳng định.
“Nghiên cứu này không chỉ duy trì tính ổn định vượt trội của graphene mà còn tạo ra các tính chất điện tử mới, mở đường cho việc chế tạo chip làm từ graphene trong tương lai” – tờ báo Khoa học và Công nghệ ở Bắc Kinh viết ngày 5/1.
Tuy nhiên, các nhà khoa học Trung Quốc và Mỹ tại Đại học Thiên Tân ước tính có thể phải mất thêm 10-15 năm nữa để đưa chất bán dẫn graphene vào sản phẩm công nghiệp và thương mại hóa.
- Chú chim nhỏ chỉ nặng 71 gram dám mổ vào đầu diều hâu, kẻ săn mồi khét tiếng không dám chống cự
- Vì sao Nam Cực lạnh hơn Bắc Cực?
- Chi tiết quan trọng nhất giúp gần 400 hành khách thoát chết thần kỳ trong vụ cháy máy bay ở Nhật Bản
