美研发新方法能制作完美边缘与单分子层石墨烯

美研发新方法能制作完美边缘与单分子层石墨烯

在硅芯片设计规则往原子等级迈进的过程中，石墨烯(graphene)被认为可以清除许多障碍，能制作尺寸更小、性能更好的纯碳组件。但有一个问题在于，在纳米等级，组件规格必须要达到原子精度(atomic accuracy)，包括接近完美边缘(perfect edges)与单分子层(monolayers)。

美国能源部所属的橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory)正在打造一套可制作完美石墨烯薄片的工具；该实验室最近还发现，电子辐射(electron radiation)能避免单分子层之间的连结。研究人员利用超级计算机仿真了采用量子分子动力(quantum molecular dynamic)制作石墨烯的过程，并宣称已开发出能制作完美边缘与单分子层石墨烯的全新方法。

去年该研究团队发表了一种称为“焦耳加热(Joule heating)”的方法，采用电流将石墨烯边缘修整至完美，但所付出的代价是会产生让单分子层链接的结构性回路(structural loops)。在超级计算机仿真中，通过采用量子分子动力做为中间步骤，研究人员开发出了一种全新的边缘形成(edge-formation)制程，而且已经能控制该步骤、优化石墨烯生产制程。

该研究团队并表示，在该边缘形成制程中采用电子辐射，就能避免在制作过程中产生让石墨烯单分子层连结的回路。