新一代电子元件的基础材料-石墨烯快讯

说石墨烯是目前新材料领域热门的研究方向，应该没人会反对。它是新一代电子元件的基础材料，博泰小编带大家了解关于石墨烯的相关信息。

一、石墨烯的结构

 结构的特殊性是石墨烯拥有众多良好物理和化学特性的重要原因。它跟碳纤维、钻石、石墨一样，都是由碳原子组成，区别在于它是由六个碳原子组成，键与键的夹角为120度，形状与苯环类似，每一层看起来跟蜂窝一样。这种单层碳原子网就是我们说的单层石墨烯，厚度就是一个碳原子的直径，所以也被我们称为“二维结构”。它是目前已知的薄、轻、强韧的材料，几乎完全透光，导电、导热性能优异。

 它的发现纯属偶然，是英国物理学家安德烈盖姆教授用透明胶反复粘贴一块石墨，得到厚度只有0.335纳米的碳原子结构，发现的石墨烯，他也因为发现了石墨烯材料获得了2010年的诺贝尔物理学奖。当然，石墨烯有单层、双层、多层，层数越少，石墨烯的特性越明显，用处也就越大，当然也越难量产。

二、商业应用与前沿动态

  由于目前石墨烯的制造，尤其是达能石墨烯的制造成本仍然很高，仍然无法做到大规模使用，但是也已经有了一些成功的商业运用场景。近期，石墨烯已经在电池和复合材料领域摩拳擦掌，网上有新闻称实验室已经成功做出可以几秒钟完成手机充电、几分钟完成电动车充电的石墨烯电池。

 但是，因为石墨烯具有极好的导导电导热物理特性，未来一定会在半导体材料和电子超导领域大放异彩！大家熟悉的摩尔定律已经被验证，商用芯片晶体管已经做到了十几纳米，使用硅材料，小的已经可以做到8纳米左右，像高通2019年的旗舰845芯片，则采用了10纳米制程。

  如果下一步还要提高晶体管的密度，就需要一种新的材料，让晶体管的尺寸更小。而石墨烯则已被证实可以作为作为新材料，根据模板压制成仅有几纳米的石墨烯纳米带，放入到晶体管，作为新一代电子元件的基础材料。目前石墨烯还未看到大规模商业应用的案例，但石墨烯在柔性显示、可穿戴设备、医疗设备、新型传导设备等多个领域已有多个成功应用研究。根据预测，石墨烯的大规模商用还需要3-5年时间，在这期间，石墨烯的大规模生产工艺、应用场景开发等都还是一片蓝海，值得期待。