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石墨烯的應(yīng)用
日期:2016-02-23  人氣:216

(1)納電子由2005Geim研究組與Kim研究組的(de)發現顯示:在室溫下,石墨烯(xī)的高載流子遷移(yí)率是商用矽片的十倍左(zuǒ)右,同(tóng)時,它(tā)的(de)熱穩定(dìng)性好,摻雜(zá)無負(fù)影響,室(shì)溫下亞微米尺度的彈道傳輸特性可達0.3 m,這就是(shì)納電子器件采用石墨(mò)烯作摻雜的**憑證,這就使得電工領域將有可(kě)能製成(chéng)室溫彈道場效應(yīng)管。此外,石墨烯即使減小到納米尺度(dù),甚至到單個苯環,它的熱穩定性和電學性(xìng)能依舊(jiù)不會有影響,石墨烯(xī)在電(diàn)子方(fāng)麵(miàn)的應用指日可待(dài)。

(2)計算機研究表明(míng),石墨烯是綜合性(xìng)能**的導電材料。如果能應用在高頻電路上將一定可行。高頻電路引領著現代(dài)電子工業的(de)繼續(xù)高速發展。電子設備的發展狀況中,通過手機就看到了科技的進步。到目前為止,信息完善程度(dù)一直在提高,同時使用頻率也在(zài)不斷改進,然而現(xiàn)在就造成了手機發熱(rè)問(wèn)題。因此,高頻的繼續提升便成(chéng)了難(nán)題。石墨烯的偉大發現,給高頻的提升提供了廣(guǎng)闊無限的空間。它在微電子領(lǐng)域也將發(fā)揮著巨大的應用潛(qián)力。不斷的實驗研(yán)究表明,石墨烯是一定有(yǒu)可能代替(tì)矽,未來的超級計算機的產生(shēng)將不是個奇跡。

(3)太(tài)陽能電池四年前,清華大學的幾(jǐ)位學(xué)者首次將石(shí)墨烯覆蓋在傳統的(de)單晶矽材料上,研究發現其具有優異的光電轉換性能。如此一個簡易的太陽能電池模型,經過優化提升後光電轉換效率可以達(dá)到10%以上。石(shí)墨烯一矽模型還可以進一步拓(tuò)展為石墨烯與其他半導體材料的結(jié)構。這(zhè)種可以(yǐ)將石墨烯與傳統材料(liào)結合的模型,為石墨(mò)烯(xī)的實際應(yīng)用具有(yǒu)重(chóng)要的推動作用。

(4)光子傳感(gǎn)器石墨烯還能作為光子傳感器應用在(zài)更大的市場上,這種傳感器可以檢測光纖中(zhōng)攜帶的信息(xī),石墨(mò)烯(xī)代替了矽(guī)的角色,矽的時代似乎就要結束。201210月,IBM的一個研究小組首次披露了他們研製(zhì)的石墨烯光電探測器,接下來就要憧憬的是石墨烯的太陽能電池和(hé)液晶顯示屏了。石墨烯是透明的,用它製造的電板比其他材料具有更優良的透光性。

(5)基因測序由於石墨烯(xī)的厚度比DNA鏈中(zhōng)相鄰堿基之間的(de)距離小,DNA四種堿基之間存在電子指紋。因此(cǐ),石(shí)墨烯將可能實現直接的、快速的(de)、低成本的基因電子測序技術。

(6)減少噪音美國IBM表(biǎo)示,通過2層“石墨烯”重疊,成功試製了新型晶體管。該晶體管的特有特性就是使(shǐ)納米元件的1f大幅降低。這是個突破。石墨烯(xī)繼續研製所得的晶體管,與預計(jì)並不相符,不能控製(zhì)噪音。但是,可以通過在石墨烯間層生成的強電子(zǐ)結合,從而控製噪音。

(7)隧穿(chuān)勢壘量子隧穿(chuān)效應應用領域(yù)非常廣泛。包括電子冷(lěng)發射、超導體(tǐ)物理學(xué)等領域。氧化鎂、鋁等材料(liào)是傳(chuán)統的勢壘材料,但是它們無(wú)論是在厚度還是在電荷等方麵,都(dōu)不夠完美,因此間接對器件(jiàn)的性能和穩定性(xìng)都造成(chéng)一定的影響,情況嚴重的話將會引起災難性失敗。美國海軍方麵的一個研究室利用石墨烯的綜合電性能優勢,將其作為**考慮其為量子隧穿勢壘材料。根(gēn)據隧穿晶體(tǐ)管、非(fēi)揮發性磁(cí)性記憶體和可編程邏輯電路的工(gōng)業需求,石墨烯(xī)將會成為研究者們的實驗(yàn)對象。

(8)其它方麵石墨烯不僅應用於以上領域,未來在各個(gè)方麵將都有突破。在量子物理學方麵的研究領域將取得新突破。中國科研人(rén)員研究(jiū)發現,石(shí)墨烯上不能生長細菌(jun1)細胞,而人類細胞卻可以。因此,石墨烯可以應用在醫學方麵。

例如抗菌T恤、繃帶等。石墨烯能夠(gòu)用來作光電化學電池,它取代了金屬的發(fā)光二極管。同(tóng)時,燈具的金屬(shǔ)石墨電極還可以用(yòng)石墨烯來代(dài)替。石墨烯的未來發展不可估量,十年的發展飛速前進,未(wèi)來將能(néng)引領國際高(gāo)科技的進步和社會的發展(zhǎn)。


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