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                            石墨烯為什么這么重要?

                            2015-12-14 10:59:59

                             石墨烯為什么這么重要?
                              石墨烯是由碳原子組成的單層石墨 ——最早的石墨烯就是用膠帶一層一層地把石墨變薄而獲得的,是只有一個碳原子厚度的六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜。具有非常好的導熱性、電導性、透光性,而且具有高強度、超輕薄、超大比表面積等特性,廣泛應用于鋰離子電池電極材料、太陽能電池電極材料、薄膜晶體管制備、傳感器、半導體器件、復合材料制備、透明顯示觸摸屏、透明電極等方面。
                              相對于通過前端設計提升微結構來提高芯片性能,通過后端設計來提升主頻顯然更加簡單粗暴,研發周期也更短(微結構研發一般要3年),更適合商業推廣。
                              硅基材料集成電路主頻越高,熱量也隨之提高,并最終撞上功耗墻。目前硅基芯片最高的頻率是在液氮環境下實現的8.4G,日常使用的桌面芯片主頻基本在3G到4G,筆記本電腦為了控制CPU功耗,主頻普遍控制在2G到3G之間。
                              但如果使用石墨烯材料,那么結果就可能不同了。因為相對于現在普遍使用的硅基材料,石墨烯在室溫下擁有10倍的高載流子遷移率,同時具有非常好的導熱性能,芯片的主頻理論上可以達到300G,并且有比硅基芯片更低的功耗——早在幾年前,IBM在實驗室中的石墨烯場效應晶體管主頻達155G。
                              因此,在前端設計水平相當的情況下,使用石墨烯制造的芯片要比使用硅基材料的芯片性能強幾十倍,隨著技術發展,進一步挖掘潛力,性能可能會是傳統硅基芯片的上百倍!同時還擁有更低的功耗。
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