作者:普渡大学凯拉·怀尔斯 石墨烯，一种超级坚韧的神奇材料，还没有将其制成电子产品，因为它本身不传导电流
研究人员使用激光技术将石墨烯永久压入允许电流流动的结构中
学分:普渡大学/程加里 2004年，研究人员发现了一种超薄材料，其强度至少是钢的100倍，是最著名的热和电导体
这意味着石墨烯这种材料可以带来比硅更快的电子速度
但是真正有用的是，石墨烯需要携带开关电流，就像硅在计算机芯片上以数十亿个晶体管的形式做的那样
这种转换产生了0和1的字符串，计算机用它们来处理信息
普渡大学的研究人员与密歇根大学和华中科技大学合作，展示了激光技术如何能够永久地将石墨烯挤压成允许电流流动的结构
这种结构就是所谓的“带隙”
“电子需要跳过这个间隙才能成为传导电子，这使它们能够携带电流
但是石墨烯自然没有带隙
普渡大学的研究人员创造并扩大了石墨烯的带隙，达到创纪录的2
1电子伏
为了起到半导体如硅的作用，带隙至少需要是以前的记录0
5电子伏
“这是第一次在不影响石墨烯本身的情况下实现如此高的带隙，例如通过化学掺杂
我们纯粹是对材料进行了应变，”普渡大学工业工程教授程加里说，他的实验室已经研究了各种方法，使石墨烯更适用于商业应用
带隙的存在允许半导体材料在绝缘或导电之间切换，这取决于它们的电子是否被推过带隙
超过0
研究人员说，5电子伏特释放了石墨烯在下一代电子器件中更大的潜力
他们的工作发表在《高级材料》杂志上
“过去的研究人员通过简单拉伸石墨烯来打开带隙，但是仅仅拉伸并不能很大程度上加宽带隙
你需要永久性地改变石墨烯的形状，以保持带隙开放，”程说
程和他的合作者不仅使石墨烯的带隙保持开放，而且使带隙宽度可以从0调整到2
1电子伏，这给科学家和制造商提供了一个选择，根据他们希望这种材料做什么，只使用石墨烯的某些特性
研究人员使用一种叫做激光冲击压印的技术，使石墨烯的带隙结构永久化，该技术是程与哈佛大学、马德里高级研究所和加州大学圣地亚哥分校的科学家于2014年开发的
在这项研究中，研究人员使用激光产生冲击波脉冲，穿透石墨烯底层
激光冲击将石墨烯挤压到一个类似沟槽的模具上——使其永久成形
调节激光功率可以调节带隙
程说，虽然还远没有将石墨烯用于半导体器件，但这项技术在利用材料的光学、磁性和热学特性方面具有更大的灵活性
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