速度提升百倍 美科學(xué)家在4英寸基體上制成石墨薄膜

美國賓夕法尼亞州立大學(xué)光電材料中心(Electro-Optics Center Materials Division：EOC)的研究人員最近成功地在4英寸(100mm)大小的基體上制成了石墨薄膜，這種石墨薄膜是由碳原子組成的平面薄膜，薄膜的厚度極薄，只有1-2個(gè)碳原子的厚度，相比傳統(tǒng)外延生長出來的硅膜，石墨薄膜內(nèi)部的碳原子組織結(jié)構(gòu)能夠極大地提高電路的電性能，電路的運(yùn)行速度可達(dá)硅電路 的100倍。

由于在硅基體上直接生成石墨薄膜時(shí)，很難保證薄膜內(nèi)部碳原子結(jié)構(gòu)的一致性，因此過去科學(xué)家制造石墨電路的方法一般是先在石墨薄片上制造電路，然后再將這些石墨薄片用特殊的方法粘合到基體上，人們把這種石墨電路形象地稱為壓片石墨(Flaked Graphene).不過這次EOC的科學(xué)家則使用了一種名為“硅升華”( silicon sublimation)的工藝技術(shù)，這種技術(shù)能將基體表面硅碳化合物中的硅元素移除，這樣便能直接在基體的表面生成一層純凈的石墨薄膜。

不過“硅升華”制造技術(shù)并不是EOC的首創(chuàng)，前人也曾經(jīng)使用類似的技術(shù)制出過石墨薄膜，但EOC是首次在4英寸大小的基體上制出石墨薄膜的團(tuán)體。除了這次使用的硅升華技術(shù)之外，EOC還在研制其它的石墨薄膜制造工藝，以便能夠?qū)⑦@些工藝應(yīng)用到8英寸(200mm)基體上。