在掃清石墨烯納米電子學太赫茲障礙的路上
2015年07月21日 9:46 4610次瀏覽 來源： 新材料在線 分類： 新材料前沿
科學家發(fā)現(xiàn)石墨烯的電傳導時間在皮秒數(shù)量級，1皮秒為一萬億分之一秒，與描述氣體熱性能的基本定律相同。對于石墨烯電傳導，這種更簡單的熱力學方法將使科學家和工程師們不僅可以更好地理解，而且可以更好地提高石墨烯納米電子設備性能。
太赫茲場與石墨烯間的相互作用導致有效電子加熱，反過來強烈地改變石墨烯的電導率(圖片來源：馬克斯普朗克聚合物研究所Zoltan Mics)
來自馬克斯普朗克聚合物研究所(MPI-P)的科學家發(fā)現(xiàn)，石墨烯中的電傳導時間在皮秒數(shù)量級，1皮秒為一萬億分之一秒，與描述氣體熱性能的基本定律相同。對于石墨烯電傳導，這種更簡單的熱力學方法將使科學家和工程師們不僅可以更好地理解，而且可以更好地提高石墨烯納米電子設備性能。
研究人員發(fā)現(xiàn)，通過石墨烯的超快電流能量被非常有效地轉(zhuǎn)換成電子熱量，使石墨烯電子表現(xiàn)得像熱氣。“熱量均勻地分布在所有的電子上。通過電流會引起電子溫度的上升，反過來對石墨烯的導電性能產(chǎn)生很大影響。”MPI-P主任Mischa Bonn教授解釋說。這項題為“石墨烯中超快電荷傳輸熱力學圖像”的研究論文被發(fā)表在最新的《自然通訊》期刊中。
石墨烯，單層碳原子片，被認為是良好的導電體。因此，石墨烯在現(xiàn)代納米電子學領域具有大量的應用，從光學和無線通訊高效探測器到高速工作的晶體管。對于通訊帶寬不斷增加和電子設備更快操作時間的需求，推動研究使響應時間縮短到皮秒數(shù)量級。“這項研究結(jié)果將有助于提高石墨烯納米電子設備的性能，如超高速電晶體管和光探測器”在MPI-P領導這項研究Dmitry Turchinovich教授說。特別是他們打破了太赫茲的速度障礙，即石墨烯晶體管每秒一萬億次振蕩。
責任編輯：徐婷
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