科技新聞:我國科學(xué)家研制出新型超高導(dǎo)電材料 電導(dǎo)率是石墨烯千倍
導(dǎo)電材料是電子工業(yè)的基礎(chǔ),現(xiàn)在最主要的材料是銅,已大規(guī)模用于晶體管的互連導(dǎo)線。信息時(shí)代,計(jì)算機(jī)和智能設(shè)備體積越來越小,信號傳輸量爆炸式增長,芯片中上千萬細(xì)如發(fā)絲的晶體管互連導(dǎo)線“運(yùn)送壓力”隨之加大。而當(dāng)銅變得很薄,進(jìn)入二維尺度時(shí),電阻變大,導(dǎo)電性迅速變差,功耗大幅度增加。這也是制約芯片等集成電路技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的重要瓶頸。修發(fā)賢團(tuán)隊(duì)新研制的砷化鈮納米帶材料,電導(dǎo)率是銅薄膜的一百倍,石墨烯的一千倍。
通常, 導(dǎo)電材料包含導(dǎo)電塑料和導(dǎo)電橡膠。是將樹脂和導(dǎo)電物質(zhì)混合,用塑料的加工方式進(jìn)行加工的功能型高分子材料。主要應(yīng)用于電子、集成電路包裝、電磁波屏蔽等領(lǐng)域。導(dǎo)電橡膠是將玻璃鍍銀、鋁鍍銀、銀等導(dǎo)電顆粒均勻分布在硅橡膠中,通過壓力使導(dǎo)電顆粒接觸,達(dá)到良好的導(dǎo)電。
復(fù)旦大學(xué)物理學(xué)系教授 修發(fā)賢:我們利用了氯化鈮,利用了砷還有氫氣三種元素把它們放在一起進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)來制備這種砷化鈮納米帶,這種材料它表面有一個(gè)表面態(tài),這個(gè)表面態(tài)就允許電子在上面快速地通行,可以說是我們創(chuàng)造了一個(gè)綠色的通道,這樣的話,在低維尺度下,就可以讓電子快速通過而降低能耗。同時(shí),區(qū)別于超導(dǎo)材料只能在零下幾十度超低溫下應(yīng)用,新材料砷化鈮的高電導(dǎo)機(jī)制即使在室溫下仍然有效。這一發(fā)現(xiàn)也為材料科學(xué)尋找高性能導(dǎo)體提供了一個(gè)可行思路,在降低電子器件能耗等方面有重大價(jià)值。復(fù)旦大學(xué)物理學(xué)系教授 修發(fā)賢:我們的手機(jī)發(fā)熱、電腦發(fā)熱是有兩個(gè)原因,晶體管本身的發(fā)熱和電流流經(jīng)這些(互連)導(dǎo)線所產(chǎn)生的導(dǎo)線發(fā)熱,那我們現(xiàn)在要解決的問題就是導(dǎo)線的發(fā)熱,我們的這個(gè)材料就可以在這一方面有所用途。
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