石墨烯半导体性能超硅10倍 中突破美技术制裁？

最近，天津大学奈米中心团队攻克长期困扰石墨烯电子学发展的关键技术难题，成功制备出一种新型稳定的半导体石墨烯，其电子迁移率达到硅的10倍。这一突破性进展有望加速石墨烯在芯片制造等领域的应用，对中国实现核心电子部件自主可控具有重要意义。

据天津大学相关报导，研究团队通过精确控制石墨烯生长条件，在保证其良好特性的前提下，实现了在石墨烯中引入带隙，制得高迁移率半导体石墨烯。相关研究论文已在权威学术期刊《自然》上发表。

在石墨烯中引入带隙

虽然石墨烯在微电子学领域应用前景广阔，但其“零带隙”特性一直阻碍其在半导体领域的应用。天津大学奈米中心的马雷教授团队通过在石墨烯中引入带隙，成功创造了这种新型稳定的半导体石墨烯。该研究成果于1月3日在线发表于国际期刊《自然》。

值得一提的是，这项研究实际上是由天津大学与美国乔治亚理工学院专家组成的国际团队共同完成，而非单一由天津大学团队主导。马雷教授强调，该研究是由天津大学团队主导，而网传的美方主导只是误传。

报导同时指出，新制备的半导体石墨烯电子迁移率是硅的10倍，意味着运算速度更快，资讯处理效率更高。此外，该技术制程简单、成本低，有利实现石墨烯芯片规模化生产。

实现3技术革新 量产还需10年

该研究实现了三方面技术革新：首先，采用了创新的“准平衡退火方法”，制备出了超大单层单晶畴半导体外延石墨烯，弥补了传统生产制程的不足。第二，该方法制备的半导体石墨烯具有高迁移率，意味着更快的电脑运算速率。最后，这种半导体石墨烯的场效电晶体开关比高达1万，基本上满足了工业化应用需求。

尽管距离石墨烯半导体完全量产还需十多年时间，但这一突破无疑为中国实现核心电子部件自主可控迈出重要一步。它也有望成为中国摆脱美国半导体技术制裁的重要突破口。