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diamondfire木蟲 (正式寫手)
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[交流]
【討論】從石墨烯得獎想出去 已有15人參與
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看了大家關(guān)于石墨烯得獎的回復(fù)，我想再談?wù)勎业挠抟姟?br />
說石墨烯之前，我們先說說他的親兄弟碳管。 舉飯島澄男先生的例子， 碳管結(jié)構(gòu)本身在1975年就被人發(fā)現(xiàn)了，論文發(fā)表在不起眼的日本應(yīng)用物理學(xué)會志上， 當(dāng)時(shí)并沒有得到廣泛的關(guān)注。 而后，在斯莫利等人關(guān)于富勒烯研究之上，飯島先生首先制備，提出并預(yù)言了關(guān)于碳管的一些潛在應(yīng)用，（又因?yàn)殡s志很有名），所以才廣為科研工作者所知。但是，到現(xiàn)在為止，碳管已經(jīng)經(jīng)歷了他的成人禮， 我們?nèi)匀徊荒芸吹剿膽?yīng)用， 所以飯島/齋藤等老先生不得將是很正常的。 石墨烯以它特別的平面SP2雜化帶來了很多“新”物理現(xiàn)象，雖然這些基本理論在幾十年前便被預(yù)言了。誠然，石墨烯的本身是非常有魅力的，和碳管，富勒烯一樣。制備出來，去測測性能，總可以找到很多未知的特性/趨勢/優(yōu)點(diǎn)。但是，他們離現(xiàn)代應(yīng)用仍然有一定距離。 關(guān)于石墨烯的應(yīng)用： 前些天參加SSDM時(shí)，大部分的與會者在Ramp Session中討論了C和Si的前途問題。有人提出如下觀點(diǎn)，Si巨人領(lǐng)導(dǎo)了這個(gè)時(shí)代60年，人們通過最最基本的3大元素（按地殼含量，氧/硅/鋁，便可以做出 Al/SiO2/Si/Al這樣的電子器件。這不能不說是一件很幸運(yùn)的事情。但是隨著器件尺寸的縮小（人們追求高速/低能耗/低成本），硅提早遭遇了他的極限，于是人們想方設(shè)法找到一些替代材料/結(jié)構(gòu)。 正如大家所知，這個(gè)時(shí)期可以比作半導(dǎo)體器件物理/半導(dǎo)體材料/應(yīng)用物理的“戰(zhàn)國時(shí)期”。 對于下一步該怎么走，可以說想法是多種多樣的，所以ITRS現(xiàn)在頻繁開會，也頻繁修正路線。 材料上比方說：鍺/應(yīng)力硅/鍺硅/碳化硅/三五族化合物/甚至過渡族氧化物一并登場。 結(jié)構(gòu)上：零維/一維/二維/三維結(jié)構(gòu)的開發(fā)。 原理上：光子/光電/無結(jié)（無柵/多柵）結(jié)構(gòu)。在這個(gè)英雄輩出的年代，曼大的兩個(gè)人登場了。 繼2000年Geim得了搞笑諾獎后（漂浮青蛙），石墨烯的問世為人們對于幾十年后的器件發(fā)展的“幻想”提供了新空間，這個(gè)確實(shí)很牛。但是石墨烯前進(jìn)的路上可謂是荊棘密布，這里我不評價(jià)任何理論方面的內(nèi)容： 1）單層石墨烯不能實(shí)際應(yīng)用？（沒人說絕對不能），但是現(xiàn)在的思維局限下，雙層才可用。但是雙層怎么制備？？？ 2）石墨烯本身很快（電子和空穴幾乎無差，輕松在內(nèi)部獲得上萬的遷移率），但是能不能用工業(yè)方法獲得這么優(yōu)質(zhì)的石墨烯？（我們實(shí)驗(yàn)室的老師在一次學(xué)會報(bào)告中，用錄像演示用牙刷/膠帶剝離石墨烯的短片，結(jié)果引得哄堂大笑，與會的工業(yè)界人士一針見血的提出：你如何設(shè)計(jì)一個(gè)能夠和工業(yè)兼容的牙刷/膠帶？我們無語了） 3）接觸電阻的問題，本身再快，你總要和其他材料接觸吧？接觸部分就不那么快了。這個(gè)問題怎么解決？這是個(gè)大問題，一位三星的資深科學(xué)家說的。 4）如何實(shí)現(xiàn)能帶調(diào)制，理論計(jì)算詳見若林等人的論文（Wakabayashi）。理論好說，實(shí)際上原子級別的精確控制可以說比登天難多了。 5）界面散射的問題，三星這方面走得很快，他們在藍(lán)寶石襯底上作了一些演示，取得了不錯(cuò)的結(jié)果。下一步是在塑料上面做相同的工作，愚以為，這是個(gè)機(jī)遇。 雖然有很多問題，但是并不是不可能的。當(dāng)時(shí)會上的主持人（鳥海 明教授) 說：2020年，可能是個(gè)分水嶺，C將取代硅嗎？我們拭目以待。 據(jù)我所知，去年開始，IBM和INTEL又開始招人搞研發(fā)，就是做石墨烯。 這是個(gè)機(jī)會，因?yàn)槎荚谄鸩诫A段。我覺得產(chǎn)品/應(yīng)用出來以后，這兩個(gè)拿獎才覺得把名字和巴丁/居里夫人/甚至愛因斯坦放在一起比較OK吧？ 發(fā)帖討論，大家有什么想法歡迎回帖。我本人不是做石墨烯研究的，但是很感興趣。 P.S. 聽說 UCLA的 J.C.S. Woo好像做出個(gè)好結(jié)果，是什么樣的？高頻嗎？多高？ |
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材料科學(xué)與工程，先有科學(xué)再有工程，并不是所有理論上有巨大性能的材料都能實(shí)際應(yīng)用，但是這并不等于我們需要停下研究新材料的步伐，即使當(dāng)初發(fā)現(xiàn)的100種標(biāo)新立異的材料只有一種最后投入了實(shí)際生產(chǎn)，那產(chǎn)生的影響也是最大的。而且諾貝爾是科學(xué)家，不是工程獎，只是授予在科學(xué)研究上有發(fā)現(xiàn)的。 [ Last edited by wanghuifm on 2010-10-8 at 08:31 ] |
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