[Graphene]这么牛的材料哇，大家怎么看？

大家好，今天在New York Times上读到一篇关于Graphene（石墨烯）的文章，备受鼓舞啊。




个人总结的几个特点：
1.透明
2.韧性
3.电、热传导性
4.便宜
5.……

天……如果这种材料得到广泛运用的话，难道是续计算机革命之后又一次科技飞跃？
However, I am wondering what the catch is~

大家怎么看？
本来想去EE/CS区发的，但估计那里很少有人懂制造，还是在ME发看看大家反映如何。

文章链接：http://nyti.ms/1qt4lYK

石墨烯这种材料有着超高的理论迁移率，看上去很唬人。但是实际应用中，因为CVD产石墨烯会出现很多grain，很难制备出大面积“单晶”石墨烯，所以其实际迁移率并不高。而且这种wafer-scale的石墨烯就算沉积在硅片上，也难于完美的转移到想用的基底上。另外，单层石墨烯理论上是没有能带间隙的，所以不能用来做transistor的沟道材料。如果真的想做，需要用双层石墨烯或者对石墨烯进行掺杂，这样又会导致迁移率下降，有些得不偿失。所以现在石墨烯多用于RF晶体管中，而且还是试验阶段。目前运用石墨烯最多的，还是用来做电极材料，各种柔性电极的文章一大把。。。要不就是掺在光活性材料中用来提高太阳能电池的效率。至于石墨烯的磁性，确实可以通过不同方式打破其结构的对称性来使石墨烯变成顺磁性甚至铁磁性材料，进而用在与电子自旋相关的领域，比如文中说的量子计算机和某些储存器中，但是还是限于实验室阶段，根本没有商用。至于lz把这个帖子发在机械版块，也可能是因为文中说了石墨烯拉伸性能blabla的非常吊，这些也还是给它提供了能用在柔性电极中的条件。而且这种石墨烯一般是nanoribbon，性质什么的又有很大变化。我觉得石墨烯很fancy，但是不practical。至少还要5-10年吧。

kakaak 发表于 2014-11-30 12:44
请问在那边的前辈，graphene在ME做得怎么样呢？求学校推荐！！master，考虑master后PhD

Clemson的me下面一个中国ap做过相关的研究，主要是第一性原理计算石墨烯，硅烯和另一种平面结构的某物在经过单轴或者两个轴的不同拉伸下，或者有缺陷，或者不同手性？，具体能带是怎么回事，应该是用的密度泛函理论吧，我猜。
其他在me系下做石墨烯相关的，还真不清楚了。
要是您真有兴趣，我可以回头找下那个老师叫什么，今年应该是愿意招新的硕士生的，博士未知。

nevr1106 发表于 2014-4-23 00:01
根据报道，这种材料在实验室被证实完全可以取代目前的硅材料元件，但由于加工方法不用，需要整个产业链的 ...

人才啊，这么高强度的材料。。。。敢用么

本科弄过这玩意，感觉graphene已经有点像big data了。大家都在说，但没人知道这是什么

图片貌似有点问题。看不到

david1991 发表于 2014-4-21 19:41
图片貌似有点问题。看不到

国内估计把New York Times墙了~

个人纯粹瞎猜的关键是大规模生产和应用，而材料做成的器件稳定性如何？迁移率听说超高，但是做成可应用器件目前需要解决的问题应该还不少。

fansonic 发表于 2014-4-22 10:43
个人纯粹瞎猜的关键是大规模生产和应用，而材料做成的器件稳定性如何？迁移率听说超高，但是做成可应用器件 ...

根据报道，这种材料在实验室被证实完全可以取代目前的硅材料元件，但由于加工方法不用，需要整个产业链的overhaul，所以……

目前这种材料由于其延展性和强度，有望成为避孕套的新材料…

nevr1106 发表于 2014-4-22 08:01
根据报道，这种材料在实验室被证实完全可以取代目前的硅材料元件，但由于加工方法不用，需要整个产业链的 ...

除非让整个半导体行业能够获利，不然冒着破产的风险搞，估计够呛，所以在实验室还可以搞个十几年吧。

本人曾经弄过这种材料，的确很牛的材料，谁能掌握石墨烯，谁必能掌握一片天下！目前石墨烯的大规模制备还是一个巨大的难题！

金卯刀 发表于 2014-4-24 03:52
石墨烯这种材料有着超高的理论迁移率，看上去很唬人。但是实际应用中，因为CVD产石墨烯会出现很多grain，很 ...

哇，学材料的果然不一般 :)