世界初のグラフェンを使った機能性半導体が発表され、関連論文が権威誌ネイチャーに掲載されました。この論文は「炭化ケイ素上の超高移動度半導体エピタキシャルグラフェン」と呼ばれるもので、主導的な研究チームは天津大学の研究チームであることがわかっています。半導体とは、室温での電気伝導率が導体と絶縁体の中間である材料を指します。黒鉛およびグラフェン関連材料は、電池の電極材料、半導体デバイス、トランジスタなどに広く使用されています。

グラフェンはトランジスタの製造に使用できます。グラフェン構造の安定性が高いため、このようなトランジスタは単一原子に近いスケールでも安定して動作できます。対照的に、シリコンで作られたトランジスタは、10 ナノメートルを下回ると安定性が低下します。

論文の要約によると、マーリー氏の研究チームは特殊な炉を使用して、有機膜で覆われた炭化ケイ素ウェーハ上にグラフェンを成長させながら、大面積の単結晶グラフェン状材料を生成した。

炭化珪素の結晶表面に成長した物質です。エピタキシャルグラフェンの構造はほぼ同じですが、導電性は優れていません。

測定結果は次のことを示していますこの半導体グラフェンは、室温でシリコンの10倍以上の移動度を持っています。

研究チームは、今回の研究は将来のグラフェンエレクトロニクスの実用化にとって非常に重要であると述べています。ただし、グラフェン半導体が完全に実用化されるまでには10〜15年かかると推定されています。