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全球首个单原子层沟道的鳍式场效应晶体管问世

中科院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心与国内外多家单位合作,首次演示了可阵列化、垂直单原子层沟道的鳍式场效应晶体管,相关成果于3月5日在《自然—通讯》在线发表。 过去几十年来,微电子技术产业沿摩尔定律取得了突飞猛进的发展,按照摩尔定律的预测,集成电路可容纳晶体管数目大约每两年增加一倍。为了避免硅基平面场效应晶体管因为尺寸减小带来的短沟道效应等缺陷,鳍式晶体管(FinFET,将沟道和栅极制备成类似于鱼鳍Fin的竖直形态)技术于20世纪90年代初期诞生,成功延续摩尔定律至今。受制于微纳加工精度,FinFET的沟道宽度目前最小约5纳米。随着集成电路特征尺寸逼近工艺和物理极限,进一步缩小晶体管器件特征尺寸极具挑战。 研究人员提出利用二维原子晶体替代传统硅基Fin,设计了高约300纳米的硅晶体台阶模板,通过Bottom-up的湿法喷涂化学气相沉积(CVD)方法,实现了与台阶侧壁共形生长的过渡族金属硫化物单原子层晶体;通过采用多重......阅读全文

科学家在单原子层材料中首次观测到压电电子学效应

  美国佐治亚理工学院和中国科学院北京纳米能源与系统研究所王中林院士领导的研究小组最近与美国哥伦比亚大学的James Hone研究组合作,首次在二维单原子层材料二硫化钼中实验观测到压电效应(piezoelectric effect)和压电电子学效应(piezotronic effect),并首次成功

重庆研究院单晶二维材料GeSe研究获新进展

  近日,中国科学院重庆绿色智能技术研究院量子信息技术中心团队在以GeSe为代表的IVAVIB大面积单原子层材料制备和能带结构确定,及其器件测试分析研究中取得最新进展。  目前已有近百种二维材料被人们发现,包括第四主族单质、第三和第五主族构成的二元化合物、金属硫族化合物、复合氧化物等。这些发现不仅打

化学所在石墨烯可控制备和性能研究方面取得系列进展

  在中国科学院、科技部、国家自然科学基金委的大力支持下,化学研究所有机固体院重点实验室相关研究人员在石墨烯的可控制备和性能研究方面取得系列进展,相关结果发表在PNAS、JACS (2篇)、Adv. Mater.(3篇),并应邀在Acc. Chem. Res.杂志上发表了述评。  石

《麻省理工科技评论》35位中国科技青年入选英雄榜!

  《麻省理工科技评论》于 2016 年正式落地中国,次年,“35 岁以下科技创新 35 人” (Innovators Under 35)中国榜单正式发布!四年成长、四届榜单,我们持续关注和发掘中国科技发展中不断崛起的新兴力量。从实验室里最新的技术研发成果,到各前沿领域的科技创业者们所取得的里程碑式

美制造出超小型单电子晶体管

  据美国物理学家组织网4月19日(北京时间)报道,由美国匹兹堡大学领导的一个研究小组日前宣布,他们制造出了一种核心组件直径只有1.5纳米的超小型单电子晶体管。该装置是制造下一代低功耗、高密度超大规模集成电路理想的基本器件,具有极为广泛的应用价值。相关论文发表在最新一期《自然·纳米技术

纳米尺度富勒烯电子器件可自行制冷

  近日,美国伊利诺伊大学研究人员宣布,他们用原子力显微镜探针检测了与富勒烯(石墨单原子层)接触点的热电效应,首次发现富勒烯晶体管在纳米尺度具有自行制冷效应,能降低自身温度。该研究成果发表在4月3日网络版的《自然·纳米技术》杂志上。   计算机芯片的速度和尺寸大小受制于散热效果。电流通过设备材料由

电子级二维半导体与柔性电子器件研究新进展

  在半导体器件不断小型化和柔性化的趋势下,以二硫化钼(MoS2)等过渡金属硫属化合物(TMDC)为代表的二维半导体材料显示出独特优势,具有超薄厚度(单原子层或少原子层)和优异的电学、光学、机械性能及多自由度可调控性,使其在未来更轻、更薄、更快、更灵敏的电子学器件中具有优势。然而,现阶段以器件应用为

我国利用压电材料实现对MoS2场效应晶体管动、静态调控

  自2004年Geim等人第一次在实验室得到单层石墨烯以来,二维材料的出现为传感器领域的进一步发展提供了可能,相对于传统的三维材料,二维材料的层状结构决定了其器件厚度可以达到单原子层,为实现更轻、更薄、体积更小的电子器件提供了可能。相较于其他二维材料,以单层二硫化钼 (MoS2) 为代表的二维半导

碳纳米管/石墨烯:纳米材料技术的领头羊

  纳米技术是通过对纳米尺度物质的操控来实现材料、器件和系统的创造和利用,例如,在原子、分子和超分子水平上的操控纳米技术的发展正越来越成为世界各国科技界所关注的焦点,谁能在这一领域取得领先,谁就能占据21世纪科学的制高点。纳米碳材料是指尺度至少有一维小于100纳米的碳材料。纳米碳材料主要包括四种类型

中科院科研进展2017

  Ce基非晶合金的形成机理研究进展  非晶形成的机理以及热力学、动力学和结构对非晶形成能力的影响是材料科学的重要问题之一,目前也是非晶材料和物理领域研究的重点方向之一。物理所汪卫华小组与美国North Carolina大学Wu Yue研究小组合作,采用核磁共振NMR 27Al 方法系统研究了微量元

分会报告:科学仪器及其关键技术研发成果交流会

  分析测试百科网讯 2016年8月21日,中国仪器仪表学会分析仪器会分2016学术年会上,举办了“科学仪器及其关键技术研发成果交流会” 的分会,多位专家分享了科学仪器及其关键技术研发成果。主持人:浙江大学分析仪器研究中心教授周建光北京大学药学院教授 韩南银  北京大学药学院教授韩南银带来了题为《场

石墨烯后又一轮超级材料创新高潮袭来

         多个类型的平面材料堆砌在一起,可能展现每个的最佳性能。图片来源:H. Terrones et al  物理学家习惯使用他们所能想到的最好的词语来形容石墨烯。这丝薄的单原子厚度的碳是灵活、透明的,比钢强、比铜导电好,虽然非常

美开发厚度为单原子直径的半导体薄膜

  美国北卡州立大学研究人员22日表示,他们开发出制造高质量原子量级半导体薄膜(薄膜厚度仅为单原子直径)的新技术。材料科学和工程助理教授曹林友(音译)说,新技术能将现有半导体技术的规模缩小到原子量级,包括激光器、发光二极管和计算机芯片等。   研究人员研究的材料是硫化钼,它是一种价格低廉的半导体材

这个领域4天内连续发表Science、Nature Nano.和Nature Electronics

  范德华异质结作为一种新型的结构,在光电器件领域展示出无限的魔力,在经历过2019年的狂欢之后,2020年刚刚开始,又开始展露实力。  2020年1月31日,东京大学首先在Science发力,报道了渴望已久的一维范德华异质结。2月3日,苏黎世联邦理工学院在Nature Nanotechnology

IBM研制出首款石墨烯集成电路

  美国IBM公司的科学家研制出了首款由石墨烯圆片制成的集成电路,向开发石墨烯计算机芯片前进了一步。科学家们认为,这项突破可能预示着,未来可用石墨烯圆片来替代硅晶片,相关研究发表在最新一期《科学》杂志上。   这块集成电路建立在一块碳化硅上,并且由一些石墨烯场效应晶体管组成。去年,IBM公司托马斯

物理所硅烯的氢化研究取得新进展

  最近几年,在硅基研究领域兴起了一种类石墨烯的新型二维材料——硅烯(silicene)。硅烯也是狄拉克费米子体系,其低能准粒子具有线性能带结构,而且它还是一种二维拓扑绝缘体。在硅烯中, 由于Si-Si原子之间较大的成键间距削弱了π电子交叠,它以sp2-sp3混合杂化的方式形成具有弱翘曲(low-b

扫描探针纳米加工技术的现状与发展趋势

      在资讯高度发达的今天,信息呈爆炸式增长。对如此众多的信息怎样实现检测、转换、传输、存储和处理成为人们关注的重要问题。在过去的五十年里,晶体管的特征尺寸已按Moore定律由1cm降低到目前的近0.1μm,如今最新型的微处理器集成了4000多万个晶体管,到201

《环球科学》2011年十大科学新闻评选

  “十大科学新闻”评选是《环球科学》(《科学美国人》杂志中文版)每年一度的重头戏,也是本年度全球各大科学领域的重大事件进行的一次全面盘点。经过专业编辑和专家团队的商讨,《环球科学》初步挑选出了30条候选新闻,接受网友的点评和投票。  1、超光速粒子挑战爱因斯坦相对论  9月23日,欧洲核子研究中心

固体所在多维石墨烯基复合材料及性能研究上取得新进展

  近期,固体所纳米中心研究人员与安徽大学合作,在二维石墨烯基复合薄膜和三维石墨烯基复合物的制备及性能研究上取得了新进展:利用一种新兴的方法——喷墨印刷法成功制备了石墨烯和多金属氧酸盐的复合薄膜,并发现复合薄膜可用作生物传感器;利用水热的方法制备了三维结构的还原石墨烯/α-Fe2O3复合水凝胶,首次

水平石墨烯p-n异质结阵列构建 及其光电探测研究获进展

  传统半导体p-n异质结是双极型晶体管和场效应晶体管的核心结构,是现代集成电路技术的基础。同样,构建石墨烯p-n异质结也是未来发展基于石墨烯的集成电路和光电探测技术的关键。由于石墨烯材料单原子层厚度的限制,难以通过传统集成电路制造工艺中的离子注入技术,实现石墨烯材料的可控掺杂。另外,原位生长掺杂、

世界顶级纳米材料专家聚集南理工

       纳米粉体颗粒可以直达癌症病灶,最大限度减少对人体的伤害;在飞机引擎表面涂上一层纳米材料,可以保护引擎,大量节省燃油消耗……今天上午,南京理工大学格

王浩敏团队制备成功石墨烯纳米带

   3月10日,记者从中科院上海微系统所获悉,该所信息功能材料国家重点实验室王浩敏团队在国际上首次通过模板法在六角氮化硼沟槽中实现石墨烯纳米带可控生长,成功打开石墨烯带隙,并在室温下验证了其优良的电学性能,为研发石墨烯数字电路提供了一种可能的技术路径。3月9日,相关研究成果发表于《自然—通讯》杂志

王浩敏团队制备成功石墨烯纳米带

   3月10日,记者从中科院上海微系统所获悉,该所信息功能材料国家重点实验室王浩敏团队在国际上首次通过模板法在六角氮化硼沟槽中实现石墨烯纳米带可控生长,成功打开石墨烯带隙,并在室温下验证了其优良的电学性能,为研发石墨烯数字电路提供了一种可能的技术路径。3月9日,相关研究成果发表于《自然—通讯》杂志

金属所研制出窄带隙分布半导体性单壁碳纳米管

  单壁碳纳米管(SWCNT)因碳原子排布方式不同可表现为金属性或半导体性,其中半导体性SWCNT具有纳米尺度、良好的结构稳定性、可调的带隙和高载流子迁移率,被认为是构建高性能场效应晶体管的理想沟道材料,并可望在新一代柔性电子器件中获得应用。然而,金属性和半导体性SWCNT的结构和生成能差异细微,通

中国学者的“折纸艺术”竟然登上了Science主刊?

  近日,中国科学院高鸿钧团队传出喜讯,他们实现了在石墨烯上高精度的结构制作,精度已经达到了原子的级别。  这样的研究成果不仅显示了研究团队对于纳米结构制作的高超技术,也再次将石墨烯这一纳米器件制作平台推到了科学研究的最前沿,对于可控制造特殊性质的纳米器件,例如量子器件,有重要研究意义。  此项成果

国自然发布2020与德国研究合作研究项目初审名单

2015201101249超级电容器的分子模拟与储能机理研究:从单孔到纳米多孔电极结构华中科技大学冯光2025201101251低铂载量高功率密度燃料电池中的多相传输反应耦合机理研究清华大学张剑波2035201101256中德超低能耗住宅室内环境健康效应量化比较及控制新方法研究清华大学刘荔20452

中科院物理所研制出原位透射电镜测量仪器

  最近,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室SF1组研制出新的原位透射电镜测量装置,实现了纳米管/纳米线场效应晶体管器件单元在透射电镜中的原位表征。在确定器件材料结构的同时,原位测量电输运性质。他们将这种方法运用到双壁碳纳米管研究上,在实验上直接获得了双壁碳纳米管电输运性质与手性指数

Science发文:纳米管版“俄罗斯套娃”

  不同时期都有不同的研究热门领域。过去十数年中一个新兴的研究热点是石墨烯和其他二维材料形成的异质结构,称为范德华异质结构。2013年,Nature上对相关领域的一篇综述如今引用已经超过5600,其研究火爆程度可见一斑。图1. 火爆的范德华异质结构研究。图片于2020年2月3日截取自Google S

斯坦福大学研究证实可用石墨烯制钻石

  钻石是指经过琢磨的金刚石,金刚石是一种天然矿物,是钻石的原石。简单地讲,钻石是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳元素组成的单质晶体。人类文明虽有几千年的历史,但人们发现和初步认识钻石却只有几百年,而真正揭开钻石内部奥秘的时间则更短。在此之前,伴随它的只是神话般具有宗教色彩的崇拜和畏惧的传说

热扫描探针光刻技术消除二维半导体材料

   二维半导体材料,比如二硫化钼(MoS2),表现出了诸多新奇的特性,从而使其具有应用于新型电子器件领域的潜力。目前,研究人员常用电子束光刻的方法,在此类仅若干原子层厚的材料表面定域制备图形化电极,从而研究其电学特性。然而,采用此类方法常遇到的问题之一是二维半导体材料与金属电极