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科学家以石墨烯制作自旋电子元件
发布日期:2018/9/14

OFweek电子工程网讯:具备高电子迁移率的石墨烯(graphene)一直被视为延长摩尔定律(Moore‘s Law)的关键,而因为石墨烯的均匀性(uniformity)优于金属,也使其成为纳米自旋电子元件(spintronic device)的最佳候选材料。英国查尔摩斯理工大学(Chalmers University of Technology)的纳米制造实验室(Nanofabrication Laboratory)表示,自旋电子元件能以个别电子自旋来编码资讯,而不是透过成千上万的电荷,因此元件的尺寸可望进一步微缩、功耗也能比矽晶片来得更低。

目前市面有少数元件是采用自旋编码(spin encoding),包括一些先进的硬盘机以及磁阻式随机存取存储器(MRAM);但这些元件仅能将自旋编码后的电子移动数纳米,所采用的铜与铝等金属的均匀度不足,无法让电子移动更长的距离,限制了自旋电子元件的性能。为此查尔摩斯理工大学的目标是让自旋编码后的电子移动距离拉长到微米(micrometer)等级,好让各种数位电路都能利用自旋电子。

查尔摩斯理工大学教授Saroj Dash的团队最近利用化学气相沉积(CVD)技术,将石墨烯沉积到铜基板上,再于室温下转移至绝缘上覆矽(SoI)晶圆片,成功实现了长距离的自旋电子通讯;结果显示自旋电子传输距离可扩展至16微米。

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