最小的微芯片由石墨烯折叠而成

研究人员通过在石墨烯和其他二维材料的结构上制造扭结(缺陷)来制造微芯片。这些缺陷对电子和纳米力学性能的影响以前知之甚少。

研究人员使用原子力显微镜和拉曼绘图来识别各种缺陷的影响，如站立塌陷皱纹、折叠皱纹和晶界。他们发现，折叠石墨烯改变了它的能带结构:褶皱导致最小的掺杂，而边缘导致显著的掺杂。

在石墨烯中折叠一定的变形会使其表现得像一个晶体管:电子元件的组成部分。以这种方式折叠的石墨烯条会使其表现得像一个微芯片。然而，这块石墨烯比传统的微芯片大约小100倍。

领导这项研究的Manoj Tripathi博士说:“我们已经证明，我们可以用石墨烯和其他二维材料制造结构，而不必向设备中添加外来材料。我们只需要在结构中故意添加扭结。”“通过制造这种波纹，我们可以制造出一种智能电子元件，比如晶体管或逻辑门。”

这项技术可以考虑到摩尔定律的延续(即集成电路中的晶体管数量大约每两年翻一番)。多年来，学术界和业界人士一直警告说，随着硅芯片的特征尺寸接近物理极限，摩尔定律可能不再适用。

用石墨烯制造设备就是其中之一几种可能的替代方案到可以用来维护摩尔定律的传统硅电子。这项研究标志着第一次用折叠的石墨烯制造出微芯片。

艾伦·道尔顿教授说:“我们正在石墨烯层上机械地制造扭结。这有点像纳米折纸。使用这些纳米材料将使我们的计算机芯片更小、更快。这绝对是至关重要的，因为计算机制造商现在已经到了传统半导体技术的极限。最终，这将使我们的电脑和手机在未来的运行速度提高数千倍。”

“这种技术——使用纳米材料而不是电子材料的‘应变电子学’——允许在任何设备内放置更多芯片。我们想用电脑做的所有事情，都可以通过像这样折叠石墨烯来实现。”

这一发展还可能导致更可持续的技术;不需要添加额外的材料，该过程是在室温下进行的，制造设备所需的能量更少。