摆脱美国制裁重要成果︱天津大学全球首制石墨烯半导体 处理资料速度快矽10倍以上

天津大学及美国乔治亚理工学院专家组成的国际团队，成功制造出世界首个石墨烯半导体，其在室温环境下速度较矽快10倍以上，对制造出更快更小的电子设备具重要意义。相关论文已刊登在《自然》（Nature）期刊。有评论认为，石墨烯半导体是中国摆脱美国半导体制裁的重要方向。

第一财经报道，该篇已刊于《自然》网站的《碳化矽上的超高迁移率半导体外延石墨烯》论文，共同第一作者分别为赵健、纪佩璇、李雅奇、李睿四人，其他多位署名作者主要来自天津大学研究团队，以及美国乔治亚理工学院的研究人员。

天津大学团队主导研究及制造出世上首个石墨烯半导体。网络图片

研究论文已刊于《自然》上。

石墨烯曾被认为只是一种假设性的结构，无法单独稳定存在。网络图片

石墨烯曾被认为只是一种假设性的结构，无法单独稳定存在。影片截图

马雷带领天津大学的研究团队，制造出全球首个石墨烯半导体。

石墨烯在半导体及电池储能上有广泛发展潜力。路透社

石墨烯在半导体及电池储能上有广泛发展潜力。影片截图

团队指导教师天津大学讲席教授，天津纳米颗粒与纳米系统国际研究中心执行主任马雷向第一财经表示，这项石墨烯半导体研究，是以天津大学的团队为主导，而网传由美方主导一说只为误传。

马雷表示，研究成果发现于2021年下半年，上述论文成文于2022年。研究由文章的署名作者之一 Walt A. de Heer提点研究方向，马雷带领的中国研究团队承担主要研究和攻关工作。「这在论文的『Contribution』部分已经写得很清楚。」他表示。

最快十年投入实用

马雷又指，这应该是世上第一个用石墨烯制成的功能半导体。

根据论文摘要，马雷的研究团队使用特殊熔炉在由有机薄膜覆盖的碳化矽晶圆上生长石墨烯时生产了大面积单晶类石墨烯材料。由于它是一种在碳化矽晶面上生长的物质，结构外延石墨烯几乎一样但是没有较好的导电性。

据测量数据表明，这种半导体石墨烯在室温具有矽的10倍以上的迁移率。

马雷研究团队表示，该研究对石墨烯电子学走向实用化具有重大意义。不过距离石墨烯半导体完全落地，估计还要10到15年。

石墨烯成反美国制裁利器

石墨烯曾被认为只是一种假设性的结构，无法单独稳定存在。直至英国曼彻斯特大学物理学家安德烈．海姆（Andre Konstantin Geim）和康斯坦丁．诺沃肖洛夫（Konstantin Novoselov）于2004年成功地从石墨中分离出石墨烯，才证实它可以单独存在。两人亦因此获得2010年诺贝尔物理学奖。

全球80%的石墨矿储量在中国，令中国发展石墨烯具先天优势。台积电创办人张忠谋曾公开表示：「看好碳导管、石墨烯等新材料可能会成为下一波半导体新技术！」

石墨烯在高端科技发展上具有多种应用前景，除半导体外，还用于电池储能，是中国摆脱美国半导体制裁的重要方向。
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