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1、石墨烯的应用前景预测及相应技术课题石墨烯的应用前景预测及相应技术课题一、石墨烯未来应用预测之一一、石墨烯未来应用预测之一彻底抢占硅材料地位，统领第三代科技革命彻底抢占硅材料地位，统领第三代科技革命播播 放放石墨烯未来应用预测石墨烯未来应用预测http:/ 这种这种石墨烯存储器单石墨烯存储器单元仅有两个端子，通过在元仅有两个端子，通过在存储单元两端加不同电压存储单元两端加不同电压就可以完成对存储单元的就可以完成对存储单元的读写或删除。读写或删除。它它的位单的位单元可紧凑地放置在一起并元可紧凑地放置在一起并且能将导致存储器发热的且能将导致存储器发热的漏电流做到非常小。漏电流做到非常小。应用近藤应用
2、近藤效应制作效应制作磁性石墨磁性石墨烯存储器烯存储器2011年年4月，美国马里兰大月，美国马里兰大学的研究人员最近发现，在石墨学的研究人员最近发现，在石墨烯晶格中人为地、有控制地引入烯晶格中人为地、有控制地引入晶格缺陷，可以产生局部磁场，晶格缺陷，可以产生局部磁场，这些磁场对传导电子散射几率的这些磁场对传导电子散射几率的影响类似于影响类似于掺杂掺杂金属晶体中产生金属晶体中产生的近藤效应。研究人员希望这一的近藤效应。研究人员希望这一发现使得石墨烯可以被用来制造发现使得石墨烯可以被用来制造磁传感器和磁阻随机存储器。磁传感器和磁阻随机存储器。2011年年6月，美国加州大学和月，美国加州大学和韩国三星
3、电子开发出了在大面积柔韩国三星电子开发出了在大面积柔性基板上集成三维层叠型存储器的性基板上集成三维层叠型存储器的基本技术。通过在把电荷积聚在绝基本技术。通过在把电荷积聚在绝缘膜上的捕获型存储器的沟道上采缘膜上的捕获型存储器的沟道上采用石墨烯，在柔性基板上形成了能用石墨烯，在柔性基板上形成了能够三维层叠的高性能非易失性存储够三维层叠的高性能非易失性存储器。器。在大面积在大面积柔性基板柔性基板上制造三上制造三维存储器维存储器假如假如石墨烯石墨烯存储技术能够实现的话，存储技术能够实现的话，未未来来我们电脑中的存储设备也许会以我们电脑中的存储设备也许会以PB（1024TB）为单位计算，而因存储）为单位
4、计算，而因存储介质损坏导致数据丢失的烦恼也将远离介质损坏导致数据丢失的烦恼也将远离我们。我们。首先我们通过一个短片（4）、石墨烯调制解调器的研制成果）、石墨烯调制解调器的研制成果美国华裔科学家研制出全球最小的美国华裔科学家研制出全球最小的“石墨烯光学调制解调器石墨烯光学调制解调器”（调制（调制解调器俗称解调器俗称“猫猫”）。它比头发丝）。它比头发丝还要细还要细400倍，可高速传输信号，倍，可高速传输信号，有望将网速提高有望将网速提高1万倍，万倍，1秒钟下载秒钟下载1部高清电影指日可待。部高清电影指日可待。这种光学调制解调器的基本原理：对这种光学调制解调器的基本原理：对石墨烯施加适当的电压，使石
5、墨烯中石墨烯施加适当的电压，使石墨烯中电子的能量（费米能级）发生改变，电子的能量（费米能级）发生改变，进而使石墨烯拥有打开或关闭光线的进而使石墨烯拥有打开或关闭光线的功能。（石墨烯是否吸收光线取决于功能。（石墨烯是否吸收光线取决于其费米能级）其费米能级）石墨烯调制解调器只需几美元，它的石墨烯调制解调器只需几美元，它的个头却比头发丝还要细个头却比头发丝还要细400倍，可以倍，可以与计算机的任何器件相结合，最终可与计算机的任何器件相结合，最终可以把它集成到中央处理器（以把它集成到中央处理器（CPU）中。）中。三、限制石墨烯实际应用的相关课题三、限制石墨烯实际应用的相关课题如何在所要求的基板或位置如
6、何在所要求的基板或位置制作出不含缺陷及杂质的制作出不含缺陷及杂质的高品质的任意层数的石墨烯高品质的任意层数的石墨烯进一步改进进一步改进CVD法或开法或开发新的制备工艺制备所发新的制备工艺制备所要求基板的大面积石墨烯要求基板的大面积石墨烯石墨烯产品最终能否抢占硅石墨烯产品最终能否抢占硅材料产品地位，取决于其材料产品地位，取决于其能否实现工业化标准化生产能否实现工业化标准化生产量产化量产化大面积大面积高品质高品质1制备工制备工艺课题艺课题2、石墨烯高精度可控掺杂技术课题、石墨烯高精度可控掺杂技术课题石墨烯众多神奇特性于一身，其电子迁石墨烯众多神奇特性于一身，其电子迁移率高于硅材料两个级数，表明石墨烯移率高于硅材料两个级数，表明石墨烯有望替代半导体工业中的硅材料。然而，有望替代半导体工业中的硅材料。然而，石墨烯为零带隙半导体，因此能否有效石墨烯为零带隙半导体，因此能否有效调控其电学性质决定着这种新材料在微调控其电学性质决定着这种新材料在微电子等行业的应用前途。而掺杂被认为电子等行业的应用前途。而掺杂被认为是调控石墨烯电学性质的有效手段之一。是调控石墨烯电学性质的有效手段之一。附图附图应用领域从原子尺寸扩大到宇宙应用领域从原子尺寸扩大到宇宙谨此拜谢谨此拜谢多提宝贵意见多提宝贵意见
