科學家創建了世界上第一個基於石墨烯的半導體，這可能為將來能夠更快的PC和量子計算機供電的芯片鋪平道路。
由外延石墨烯（碳化學與碳化矽化學鍵合的特定晶體結構）製成的新的半導體材料，比碳化矽的遷移率更大矽，意味著電子的電阻較小。研究人員在1月3日發表的一項研究中寫道，以這種方式製作的晶體管可以在Terahertz的頻率上運行，比今天使用的芯片中使用的基於矽的晶體管要快10倍。自然。
半導體具有導體和絕緣體的性質。在正確的溫度範圍內，電子通過半導體材料移動，但前提是應用一定量的能量。
幾乎每個芯片都使用由矽製成的半導體，但是材料達到了極限，主要研究人員沃爾特·德·海爾（Walt de Heer）佐治亞理工學院的教授在一封電子郵件中告訴Live Science。這些限制包括晶體管可以在其上方位置之間“切換”的最大速度，它們通過電阻產生的熱量以及人們可以製造的最小尺寸。
這意味著我們在整個過程中看到的快速進步計算歷史開始放慢速度。
石墨烯同時，由單層與六角形晶格緊密結合的碳原子製成，並且是比矽更好的導體，這意味著電子在材料中的電阻較小。
儘管缺乏“帶隙”，但儘管具有優惠的特性，但從未在電子設備中利用石墨烯，這是在將電場應用於其時移動電子所需的最小能量。頻帶間隙使晶體管可以打開和關閉。
De Heer說，要充當工作晶體管，必須以某種方式對石墨烯進行處理，但是在過去，這已經損害了其特性。
但是，研究人員通過將石墨烯融合到碳化矽碳化物中，並使用特殊的加熱和冷卻過程來解決這一挑戰。通過將原子“將電子捐贈”到系統（稱為“摻雜”）的石墨烯上，他們創建了一個具有帶隙的功能性石墨烯半導體。
這不僅是第一個基於石墨烯的半導體，而且還可以集成到現有的製造過程中。 De Heer說，從製作矽晶片到外延石墨烯中使用的矽碳化物晶片的過渡是“非常可行的”。
研究人員在研究中寫道，基於石墨烯的半導體在量子計算中也有潛在的未來用途。
De Heer說：“像光一樣，石墨烯中的電子具有量子機械波形的特性，可以在設備中訪問，尤其是在非常低的溫度下。”
這是科學家希望在隨後的研究中探索的領域，但德·海爾（De Heer）表示，基於石墨烯的半導體能否比目前的半導體更好地工作還有待觀察超導技術，用於最先進的量子計算機。
