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美華裔教授發現納米石墨帶可取代矽成半導體新材料
2008-05-29 04:35 美國《世界日報》 |  戴宏傑
戴宏傑率領多位元博士及博士後研究生進行這項研究計畫，他表示，這是學術與産業界首次将石墨納米帶做成具有半導體性能，未來有希望将其做成半導體電晶體。目前用在電腦設備的材料是矽，希望有一天能将石墨納米帶用在電腦晶片。這項研究内容已于23日登上科學雜志《PhysicalReview Letters》線上版。
“碳到處都有，我們主要将石墨納米帶做得很小很窄，促使它具有半導體性能。因爲體積大塊的碳，性質與金屬比較像，做小則能具有半導體材料特性。此研究是化學材料與電子應用結合。”戴宏傑指出，石墨納米帶比矽有優勢，速度要快、耗熱量少、能加快電腦運作，将是未來的半導體候選材料，電子器件材料選擇。
根據摩爾定律，晶體使用量每兩年會倍增，研究人員預估，矽晶片可能在未來10年達到使用最大量而面臨短缺現象。此外，矽常有過熱問題。研究團隊将石墨納米帶做成比人類頭發還細五萬倍，并具有半導體材料性能，未來可能用于電腦晶片制造。
不過，石墨納米帶未來能否完全取代矽成爲半導體新材料，目前仍在實驗測試階段。戴宏傑透露，研究計畫受到英代爾支援，贊助部分研究經費，未來還将持續支持研究。
戴宏傑也說，石墨納米帶比矽更具有高速特性，然而，因爲不同的碳取材來源，每個石墨納米帶的特性也不同，根據不同的結構有不同的特性，有些具有較多的半導體性能，有些則是有較多的金屬性質。不過，金屬納米管絕不可能用于電子裝置，如何掌控取材與性能，是未來将石墨納米帶用于半導體晶體使用的問題。
戴宏傑先前研究的碳納米管 (carbon nanotube)，與石墨納米帶組成元素相同，都是碳，也是世界上非常活躍的材料之一，全球有很多實驗室都在進行碳納米管研究。
他指出，碳納米管可用在極小的轉換器與電子機械裝置上，包括從材料輸送轉換成電子訊号的電晶體。他強調，以化學合成方法從事碳納米管研究，不光是合成，還有物理性能研究與相關應用前景，範圍相當廣泛。 |
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