中國科學院上海微系統與信息技術研究所在鍺基石墨烯應用研究中取得新進展。信息功能材料國家重點實驗室SOI材料課題組在國際上首次采用單側氟化石墨烯作為鍺基MOSFET的柵介質/溝道界面鈍化層，調制界面特性，有望解決未來微電子技術進入非硅CMOS時代，鍺材料替代硅材料所面臨的柵介質/溝道界面不穩定的難題。研究論文Fluorinated graphene in interface engineering of Ge-based nanoelectronics 以卷首插圖(Frontispiece)形式于3月25日在Advanced Functional Materials上發表(25(12): 1805-1813, 2015； DOI: 10.1002/adfm.201404031)。
SOI材料課題組于2013年首次實現了鍺基襯底CVD生長大尺寸連續單層石墨烯(Sci. Rep. 3(2013), 2465)。在此基礎上對鍺基石墨烯的應用開展深入研究，發現石墨烯與襯底之間具有良好的界面性質，當對石墨烯進行單側氟化后所得到的氟化石墨烯不僅具有高的致密性與結構強度，而且可以從金屬性半導體轉變為二維絕緣材料。于是，創新性地將氟化石墨烯作為界面鈍化層應用于鍺基MOSFET器件中。研究表明，氟化石墨烯能夠有效抑制界面互擴散行為，尤其是抑制氧原子向鍺基襯底的擴散，避免不穩定氧化物以及界面缺陷所導致的電荷陷阱的形成。MOS器件性能得到很大提升，柵極漏電流能夠降低4-5個數量級并能夠將等效氧化層厚度降低至1nm以下。研究工作將為鍺材料替代硅材料，推動微電子技術進入非硅CMOS時代，繼續延續摩爾定律發展提供了解決方案。
該項目工作得到國家自然科學基金委創新研究群體、優秀青年基金、中國科學院高遷移率材料創新研究團隊等相關研究計劃的支持。
上海微系統所鍺基石墨烯應用研究取得進展
中國科學院上海微系統與信息技術研究所研究員王浩敏團隊聯合上海師范大學副教授王慧山，首次在實驗中直接證實了鋸齒型石墨烯納米帶（zGNRs）的本征磁性，加深了對石墨烯磁性性質的理解，也為開發基于石墨烯的自......
富勒烯（C60）因獨特的光電、催化和潤滑性能而備受關注。但是，C60在強相互作用的金屬表面難以形成有序的聚合物結構。因此，如何捕捉到C60聚合過程中的關鍵中間體并實現可控轉化是材料合成領域的挑戰。近日......
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近日，中國科學院蘭州化學物理研究所的科研團隊與瑞士巴塞爾大學、奧地利薩爾茨堡大學的學者攜手，在富勒烯（C60）的研究上取得了重大進展，成功揭示了富勒烯如何轉化為石墨烯（一種由單層碳原子組成的二維材料，......
智能膜與主動分離技術是膜研究的新興領域，能夠在外界刺激下實現分離性能的可逆調控。近日，清華大學深圳國際研究生院副教授蘇陽、山東理工大學副教授趙金平、大連理工大學副教授張寧等合作發現，將氧化石墨烯和石墨......
荷蘭代爾夫特理工大學科學家首次在無需外部磁場的條件下，觀測到石墨烯中的量子自旋流。這一突破性發現為自旋電子學的發展提供了關鍵支持，標志著向實現量子計算和先進存儲設備邁出了重要一步。相關成果發表于最新一......
在一項具有開創性意義的國際合作研究中，美國亞利桑那大學研究團隊展示了一種利用持續時間不到萬億分之一秒的超快光脈沖來操縱石墨烯中電子的方法。通過量子隧穿效應，他們記錄到了電子幾乎瞬間繞過物理屏障的現象，......
中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所王振洋團隊根據“3D打印結構設計-激光界面工程-跨尺度性能調控”設計思路，開發出具有高各向異性導熱比、高光熱/電熱轉換效率兼具良好疏水性和機械性能的石墨烯/聚......
廣東省科學院生態環境與土壤研究所流域水環境整治綠色技術與裝備團隊聯合美國麻省大學教授邢寶山團隊在石墨烯環境毒性機制研究領域取得重要進展。他們首次揭示腐殖酸吸附對石墨烯增強芽孢桿菌毒性的分子機制。近日，......
圖1上半部分：真實原子中的(a)未雜化的軌道和(b)sp2軌道雜化示意圖;下半部分：人造原子中的(c)圓形勢場和(d)橢圓形勢場示意圖圖2(a,b)數值計算的雜化態(θ形和倒θ形);(c,d)實驗觀測......