據物理學家組織網近日(rì)報道,瑞士洛桑聯邦理工(gōng)學院的科學家通過將石墨烯和輝鉬礦(分子(zǐ)式為MoS2)兩種(zhǒng)具有優越電性能的材料相結合(hé),製(zhì)成了新型閃存的(de)原型,在性能、尺寸、柔性和能耗等方麵都很具(jù)前景。相(xiàng)關研究報告發表在近期出版的《美國化學學會?納米》雜誌上。
輝鉬礦在自然界的儲(chǔ)量十分豐富。兩年前(qián),該校納米電子學與結構實驗(yàn)室的研(yán)究人員揭示了這種礦(kuàng)物卓越的(de)電(diàn)子特性(xìng)。數月後(hòu),他們又闡釋了構建高效輝鉬礦芯片的可能性。在輝鉬礦芯片誕(dàn)生之後,輝鉬礦閃存(cún)也相繼麵世。這是此(cǐ)種新材料在電子工業領域應用的重要一步。
此次,科學家更是獨出(chū)心裁,將輝鉬礦獨特的(de)電子特性與石(shí)墨烯優異(yì)的傳導性相結合,構建了新型閃存的原型。它不僅能夠儲存數(shù)據,即使是在缺(quē)乏電力的情況下,其仍能保持數據的正(zhèng)常存儲。這種存儲器對於照相機、手機、筆記本電(diàn)腦和打印機(jī)等電子設備而言,可謂是理想的“能量帶”。
新晶體管(guǎn)閃(shǎn)存原型在設計中借鑒了“場效應”幾何學,其與三明治結構近似:位(wèi)於中間的輝鉬礦薄(báo)層能夠(gòu)輸送電子,底部由石墨烯製成的電極會將(jiāng)電力傳送至(zhì)輝(huī)鉬礦層(céng),而上方也將包含由石墨烯組成(chéng)的元件,這有助於電荷的捕獲和數據存儲的(de)實現。
事實上(shàng),石(shí)墨烯和輝鉬礦(kuàng)有很多共性。兩(liǎng)者都(dōu)具有超越現存矽芯片和電子晶體管物(wù)理限製的潛力。每層化學結構僅有單個原子厚度,也賦予了它(tā)們(men)機械柔性和微型化的巨大潛能。雖然石墨烯是(shì)很好的導體,但輝鉬礦的半導體性質卻很優越。輝鉬礦的電子結構中具有理想的“能量帶”,而石墨烯則沒有。這允許它能輕易地在“開啟”和“關閉”狀態中轉換(huàn),並因此能減少(shǎo)用電量。
科研人員表示,將這兩種材料相結合能使他們(men)在微型(xíng)化方(fāng)麵(miàn)取得顯著進展,而使用(yòng)這種晶體管也將為製成更具柔(róu)性的納米電子器件提供幫助。目前該閃存隻能儲存少量數(shù)據,但由於輝鉬礦比矽更薄,因此對電荷也更加(jiā)敏感,這將為實現更高效的數據存儲提供巨大可能性。
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