美國科學家利用光熱合成石墨烯納米帶

美國科學家利用光熱合成石墨烯納米帶

隨著電子設備體積越來越小，利用傳統硅材料制造微小電子元件的挑戰日益增大，成本不斷增加，石墨烯成為制造下一代電子元器件的重要材料。日前，美國加州大學洛杉磯分校的化學家開發出一種生產石墨烯納米帶的新方法，研究成果發表在《美國化學會志》上。


納米帶是非常狹窄的石墨烯條，只有幾個碳原子的寬度。納米帶之間具有帶隙，電子必須受力才能通過帶隙形成電流，適用于建造邏輯電路。現有制造石墨烯納米帶的方法主要通過切割碳納米管，但這種方法不精確，制造的納米帶尺寸不統一，從而造成帶隙值的差異。加州大學洛杉磯分校的研究團隊首次利用基于紫外光和暴露于600攝氏度下的簡單反應，逐個分子構建石墨烯納米帶。這種技術對于工業規模制造石墨烯納米帶具有重要價值。


為制造納米帶，科學家培養四種不同的無色分子晶體，晶體將分子鎖定在最佳方向上進行反應。研究小組利用光照將分子縫合成由碳原子和氫原子間隔組成的聚合物，然后將聚合物放在只含氬氣、溫度在600攝氏度的烘箱中，使聚合物形成最終鍵構成納米帶：中間是碳原子組成的六邊形環狀結構，氫原子沿其邊緣分布。科研人員隨后通過不同波長的光照驗證所制造的納米帶尺寸精確一致。


由于納米帶容易粘合在一起，目前該研究小組正研究如何更好的操控納米帶，其目標是能夠單獨處理每個納米帶。

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