石墨烯

石墨烯（Graphene）是由碳原子紧密排列而成的具有单层二维蜂窝状的碳材料，是构建其它碳材料（零维的富勒烯、一维的碳纳米管、三维的石墨）的基本单元。２０１０年诺贝尔物理学奖授予荷兰籍物理学家安德烈·海姆和拥有英国与俄罗斯双重国籍的物理学家康斯坦丁·诺沃肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究。由于石墨烯具有优异的电学、热力学、力学和光学性能使其在电子器件、传感器、电池、超级电容器和储氢等方面有广阔的应用前景。本产品为采用直流电流电弧法制备的多层石墨烯，石墨片尺寸为100-200 nm，含2~6个石墨层，无金属催化剂残留。
名称 石墨烯
元素组成 碳
纯度 > 95%
无定形碳 —
其它碳杂质 < 3%
氮含量 ~ 1%
石墨片尺寸 100~200 nm
石墨层数 2~6
           
 图1 石墨烯电镜照片              图2 两层、三层和四层
           石墨烯边缘部的高分辨电镜照片
 
            图3石墨烯的热重曲线               图4 石墨烯的XPS谱图
    IBM已经成功将纳米级石墨烯场效应晶体管的频率提高到GHz级别，这也是这种非硅电子材料迄止所能达到的最高频率。
　　该成就是美国国防部高级研究计划署(DARPA)赞助的碳电子射频应用(CERA)项目取得的里程碑式进步，也是开发下一代通信设备工程的一部分。
　　石墨烯(Graphene)是石墨的一种特殊形式，呈二维结构，由蜂窝状的单层碳原子组成，完美情况下只包括六角元胞(等角六边形)，而且有着独特的电子属性，有希望最终组成超高速晶体管，故而吸引了全球科研人员的广泛关注。2006年3月，佐治亚理工学院成功地制造了第一个石墨烯平面场效应晶体管，并观测到了量子干涉效应。
　　晶体管的运行频率取决于其大小和电子移动速度，而大小因素正是半导体行业不断追求更先进工艺硅晶体管的驱动力之一。与硅相比，石墨烯内的电子移动速度非常快，所以能制造出高速度、高性能的晶体管。
　　IBM的最新成果除了让石墨烯晶体管的频率突破1GHz，更重要的是还首次确立了尺度行为，比如性能对大小的依赖性。科研人员们发现，在门信号宽度达到150纳米的时候，石墨烯晶体管的运行频率可以达到空前的26GHz，而现在微处理器里的硅晶体管在极限超频状态下也不过8GHz左右。
　　IBM还预计，如果能将门信号宽度缩小到50纳米，石墨烯晶体管的频率就有望突破1THz，也就是1000GHz。
　　接下来，IBM一方面会改进材料，进一步增强性能，另一方面会开发基于高性能石墨烯晶体管的射频电路。
目前我国在生产石墨烯方面世界领先，目前没有其他公司开发生产的报道，我公司的石墨烯目前已经出口到日本美国等，国内目前生产者只有吉安信（JIANSIN）公司，有些老师在论文中标注国外采购不可信。