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科技前沿

美空军研究实验室获取复合材料合成新方法 揭示纳米电子设备的未来
来源:搜狐  2017-06-07 09:41:35
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原文:http://www.chinacompositesexpo.com/cn/news.php?show=detail&c_id=288&news_id=4920  美空军实验室、科罗拉多矿业大学和伊利诺斯阿贡国家实验室的研究人员发明了合成复合材料的新方法,该方法有利于改进美空军电子设备性能,同时揭示了纳米电子设备的未来。

  

  ▲在铁上培植的六边形氮化硼

  六方氮化硼(hBN)材料与石墨烯相似,可形成一个原子层的厚度。按照逐层可控方式构成的六方氮化硼合成材料在许多应用领域都发挥着至关重要的作用,例如应用于低功率器件晶体管的遂穿势垒。相比传统硅晶体管,薄原子电容器和二维晶体管体型更小巧、消耗的能量更少。美空军研究实验室科学家表示,依据薄原子二维层制造元件,代表着纳米电子设备的未来,这一研究发现极大地提高了设备的密度和灵活性,也减少了电量的需求。

  近10年内,六方氮化硼2D材料引起了广泛的国际关注。自2013年起,美国空军研究实验室传感器局就致力于研发此种技术,项目参与者圣诺博士及斯特凡·百德舒博士,带领团队研究系统性质和成长机制。

  

  按照新型合成方法,用于电子设备的合成材料可简化成一个原子的厚度。研究团队从金属有机化学气相沉积的过程,发现了控制纳米级六方氮化硼层数增长的方法。目前,美空军项目中的六方氮化硼正应用于研发晶体管和光电探测器等2D电子设备器件原型。

  建立增长模型有利于薄膜增长和化学气相沉积的材料科学研究,模型将推动2D材料合成领域的新发现。未来六方氮化硼的应用领域包括晶体管开关,灵活、透明、低功耗且高频率的逻辑器件。下一阶段将会验证六方氮化硼与石墨烯、磷烯等其它2D半导体集成的可行性。美国化学会科学期刊《纳米快报》已发表该研究成果,团队正在考虑为该项技术及其合成方法申请专利。

  随着通信、汽车电子、消费类电子产业以及军事、航空航天领域对微电子产品的高性能、小型化、微型化、多功能化以及低成本的发展要求,电子器件及其应用在短短20年内已经成为了发展最快的领域,特征尺寸也从微米降到纳米,该项合成复合材料的新方法,将为纳米电子设备的发展和应用带来新的机遇。

文章来源:http://www.chinacompositesexpo.com/cn/news.php?show=detail&c_id=288&news_id=4920