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          石墨烯聯(lián)手輝鉬礦催生新型閃存

          石墨烯聯(lián)手輝鉬礦催生新型閃存

          2013-03-25 12:17:30

             據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報道,瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院的科學(xué)家通過將石墨烯和輝鉬礦(分子式為MoS2)兩種具有優(yōu)越電性能的材料相結(jié)合,制成了新型閃存的原型,在性能、尺寸、柔性和能耗等方面都很具前景。相關(guān)研究報告發(fā)表在近期出版的《美國化學(xué)學(xué)會·納米》雜志上。

            輝鉬礦在自然界的儲量十分豐富。兩年前,該校納米電子學(xué)與結(jié)構(gòu)實驗室的研究人員揭示了這種礦物卓越的電子特性。數(shù)月后,他們又闡釋了構(gòu)建高效輝鉬礦芯片的可能性。在輝鉬礦芯片誕生之后,輝鉬礦閃存也相繼面世。這是此種新材料在電子工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的重要一步。

            此次,科學(xué)家更是獨出心裁,將輝鉬礦獨特的電子特性與石墨烯優(yōu)異的傳導(dǎo)性相結(jié)合,構(gòu)建了新型閃存的原型。它不僅能夠儲存數(shù)據(jù),即使是在缺乏電力的情況下,其仍能保持數(shù)據(jù)的正常存儲。這種存儲器對于照相機、手機、筆記本電腦和打印機等電子設(shè)備而言,可謂是理想的“能量帶”。

            新晶體管閃存原型在設(shè)計中借鑒了“場效應(yīng)”幾何學(xué),其與三明治結(jié)構(gòu)近似:位于中間的輝鉬礦薄層能夠輸送電子,底部由石墨烯制成的電極會將電力傳送至輝鉬礦層,而上方也將包含由石墨烯組成的元件,這有助于電荷的捕獲和數(shù)據(jù)存儲的實現(xiàn)。

            事實上,石墨烯和輝鉬礦有很多共性。兩者都具有超越現(xiàn)存硅芯片和電子晶體管物理限制的潛力。每層化學(xué)結(jié)構(gòu)僅有單個原子厚度,也賦予了它們機械柔性和微型化的巨大潛能。雖然石墨烯是很好的導(dǎo)體,但輝鉬礦的半導(dǎo)體性質(zhì)卻很優(yōu)越。輝鉬礦的電子結(jié)構(gòu)中具有理想的“能量帶”,而石墨烯則沒有。這允許它能輕易地在“開啟”和“關(guān)閉”狀態(tài)中轉(zhuǎn)換,并因此能減少用電量。

            科研人員表示,將這兩種材料相結(jié)合能使他們在微型化方面取得顯著進展,而使用這種晶體管也將為制成更具柔性的納米電子器件提供幫助。目前該閃存只能儲存少量數(shù)據(jù),但由于輝鉬礦比硅更薄,因此對電荷也更加敏感,這將為實現(xiàn)更高效的數(shù)據(jù)存儲提供巨大可能性。

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