性能超越矽10倍！石墨烯半導體突破「能隙」障礙

【新唐人亞太台 2024 年 01 月 05 日訊】美國喬治亞大學研究團隊，成功製造出，全球首個由石墨烯製成的功能半導體，論文發表於《自然》(Nature)雜誌上，尤其石墨烯半導體，性能可能優於傳統「矽」元素十倍，未來或將改寫業界生態。

半導體是在特定條件下導電的材料，是電子產品的基本組件，現行電子產品大多使用「矽」，作為原料，但美國喬治亞理工學院研究團隊，突破數十年的技術障礙，製造出全球首個石墨烯製成的功能性半導體！

喬治亞理工學院物理學教授 沃爾特·德·海爾（Walter de Heer）：「我們有點誤以為矽是所有電子產品的終點，但事實上不是，它只是個開端。」

科技界投入開發石墨烯，遇到最大困難，就是天然石墨烯，屬於半金屬，沒有「能隙」

沃爾特·德·海爾帶領的研究團隊，解決天然石墨烯（graphene），技術上最困難的「能隙」問題，也就是讓石墨烯，具備半導體開關的關鍵電子特性，透過製造出「外延」石墨烯，在碳化矽晶面上生成另一層物質。

該團隊的測量結果表明，石墨烯半導體的移動性是矽的10倍，特性優於目前所有正在開發的二維半導體。

喬治亞理工學院物理學教授 沃爾特·德·海爾（Walter de Heer）：「石墨烯的優勢，不僅在於可以製造更小、更快、散熱更少的產品，而且實際上是利用了在矽無法觸及的電子特性。因此這真的是一個典範轉移，一種不同的電子製造方式。」

石墨烯半導體效率更高，能用來製造體積更小、速度更快的電子設備，更將應用於量子運算，相關研究刊登在自然（Nature）期刊。

喬治亞理工學院物理學教授 沃爾特·德·海爾（Walter de Heer）：「石墨烯是下一個階段。誰知道下一步會是什麼呢？但有很大的機會，石墨烯能接管並成為未來50年的典範。」

現行半導體材料，第一類為矽（Si）元素，第二類是砷化鎵（GaAs），第三類則是碳化矽（SiC）和氮化鎵（GaN），如今美國研究團隊，成功製造出首個石墨烯半導體，未來五十年業界生態，或將全面改變。

新唐人亞太電視 林嘉韋 沈唯同 台灣台北綜合報導