本报讯（记者 姜凝）天津大学天津纳米颗粒与纳米体系世界研讨中心（以下简称纳米中心）的马雷教授及其科研团队，近来在半导体石墨烯范畴取得了明显开展，霸占了长期以来阻止石墨烯电子学开展的关键技能难题，翻开了石墨烯带隙。这一打破被认为是敞开石墨烯芯片制作范畴“大门”的重要里程碑。该项效果以《碳化硅上成长的超高迁移率半导体外延石墨烯》为题在线日的世界顶尖科学期刊《天然》上。

  石墨烯是首个被发现可在室温下安稳存在的二维资料，其零带隙的特性是困扰石墨烯研讨者已达数十年的难题。翻开带隙，成为敞开石墨烯电子学“大门”的“钥匙”。

  马雷团队经过对外延石墨烯成长进程的准确调控，成功在石墨烯中引入了带隙，发明了一种新式安稳的半导体石墨烯。这项前沿科技经过对成长环境的温度、时刻及气体流量进行严控，保证了碳原子在碳化硅衬底上能构成高度有序的结构。这种半导体石墨烯的电子迁移率远超硅资料，体现出了10倍于硅的功能，而且具有硅资料所不具备的共同性质。

  该项研讨完成了三方面技能革新：首要，选用立异的准平衡退火办法，该办法制备的超大单层单晶畴半导体外延石墨烯，具有成长面积大、均匀性高、工艺流程简略、本钱低价等优势，弥补了传统出产的根本工艺的缺乏；其次，该办法制备的半导体石墨烯，优于现在一切二维晶体至少一个数量级；此外，以该半导体外延石墨烯制备的场效应晶体管开关比高达10的4次方，根本满意了现在的工业化使用需求。

  在这项打破性研讨中，具有带隙的半导体石墨烯为高功能电子器件带来了全新的资料挑选。这种半导体的开展不仅为逾越传统硅基技能的高功能电子器件拓荒了新路途，还为整个半导体职业注入了新动力，预示着电子学范畴行将迎来一场根本性革新，其打破性的特点满意了对更高计算速度和微型化集成电子器件一向增加的需求。

  记者采访马雷时，他刚从新疆出差回来，回到校园便直奔试验室辅导学生。试验室中，学生们有条有理地做着切开、磨抛、微加工。“咱们现在看到的这些工序，是悉数由咱们团队建立起来的一整条出产线，试验设备也是咱们自主研制的。”马雷和记者说，这次的打破性效果意味着我国在电子元器件的未来商场之间的竞赛中占有了优势位置，下一步还要往完成石墨烯数字集成电路方面尽力。“就像立在纳米中心门口的座右铭细推物理须行乐，何为空名绊此身，咱们要在科学研讨的趣味中求新求变，让技能提前服务于国家、服务于社会。”马雷说。