韩国研究团队开发新型石墨烯量子点制造技术

2019-01-18 09:02

据悉，韩国蔚山国立科技研究所（UNIST）的一个研究小组已经开发出了一种技术，能有效制造石墨烯量子点，而这是一种超细半导体粒子。

UNIST自然科学系Shin Hyun-seok教授于1月16日表示，他所带领的团队成功开发了一种二维平面复合材料制造技术，该技术可将石墨烯量子点有规律的排列在单层六方氮化硼（一种氮和硼以六边形蜂窝形状组合的材料）中。Shin指出：“这种基于石墨烯量子点的单电子晶体管将被应用于进行低功率快速信息处理的电子设备。”

石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料。石墨烯量子点是尺寸为几纳米（1纳米等于十亿分之一米）的半导体纳米颗粒，并且它们还具有在电流通过或光线照射时发光的特性。这些颗粒因作为下一代显示器、生物成像以及传感器的未来材料而广受关注。它们还可以应用于下一代量子信息通信技术，该技术能快速处理信息，但是使用更少的电力。

到目前为止，石墨烯量子点是通过物理和化学反应剥离薄层石墨块而制成的。而在Shin团队进行的研究种，难以获得所需尺寸的石墨烯量子点，并且附着在边缘上的各种杂质还阻碍了电子的流动。结果就是，很难充分利用石墨烯量子点的固有电学和光学特性。

Shin教授的研究小组通过在二氧化硅（SiO2）衬底上放置铂纳米颗粒，随后通过甲烷（CH4）气体对其进行热处理，最后解决了这一难题。最终，可通过铂颗粒的尺寸决定石墨烯量子点的尺寸，而石墨烯量子则点规则地排列在原子层的六方氮化硼内。

研究团队通过该技术制作了均匀的石墨烯量子点阵列，同时还能将石墨烯量子点的尺寸调整为7 nm至13 nm。