近日，一项由天津大学主导的研究团队创造了世界上第一款由石墨烯制成的半导体产品。这项名为“Ultrahigh-mobility semiconducting epitaxial graphene on silicon carbide”的研究成功发表在权威期刊 Nature 杂志上。
该研究共同第一作者赵健、纪佩璇、李雅奇、李睿四人以及其余多位署名作者主要来自中国天津大学研究团队，同时也有美国佐治亚理工学院的研究人员。指导教师天津大学讲席教授马雷指出，这项研究是以天津大学团队为主导，并非网传由外国高校主导。这一发现发生于2021年下半年，相关论文成文于2022年。
研究发现，在特定条件下，将单层石墨烯生长在碳化硅晶片上会形成外延石墨烯，这种材料可替代硅制成的理想材料并具有诸多优势：与传统硅半导体相比，它兼容现有微电子加工工艺，并具有更高的迁移率。研究人员测量表明，石墨烯半导体的迁移率是硅的十倍，这代表着更快的计算速度。
然而马雷表示，目前距离工业化应用还存在时间上的挑战。他预计还需要10至15年才能看到真正大规模生产出石墨烯半导体产品。“我估计还要 10 到 15 年，才能真正能看到石墨烯半导体完全落地。”
当前马雷和他的团队正在努力尝试让石墨烯半导体材料长在更大尺寸的碳化硅衬底上。尽管这个过程仍面临挑战，但这项研究为未来电子器件和芯片制造领域带来了一种全新的可能性，并为实现高性能、低功耗的电子设备提供了希望。
