近日,厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室洪文晶和谢素原团队的谭志冰和张丹,以关于全碳电子学的研究成果入选中国科协科技导报评选的2019年中国十大重大技术进展。
《科技导报》自2004年第3期刊登“2003年中国重大科学、技术与工程进展”以来,至今已连续 16年遴选发布中国年度重大科学、技术和工程进展。为盘点2019年中国重大科学、技术和工程进展,《科技导报》编辑部从国内外重要科技期刊和科技新闻媒体 2019 年 1 月 1 日至 12 月 31 日间发表、公布或报道的中国科技成果中,遴选、推荐 30项重大科学进展、40项重大技术进展、36项重大工程进展候选条目,由《科技导报》编委、审稿人等专家通信评选,根据每项进展的得票情况,推选出2019年中国重大科学进展10项、重大技术进展10项、重大工程进展10项。
当前,基于硅基半导体的微纳电子技术正在逼近其物理尺寸极限,而碳基器件相较硅基器件预期具有更快的速度和更低的功耗,被认为是最有希望替代现有硅基技术的未来信息器件方向之一。如何制备具有原子级精度的全碳电子器件是未来碳基芯片领域的发展瓶颈。

针对这一关键技术问题,厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室洪文晶和谢素原团队,基于厦门大学在富勒烯材料制备的优势,通过器件制备技术的自主研发和创新,将具有完美二维结构的石墨烯作为电极,而将具有独特电子学性质的富勒烯作为核心单元,克服单个富勒烯尺寸不到1 nm带来的巨大挑战,构筑了由富勒烯和石墨烯组成的全碳电子器件,并通过与英国兰卡斯特大学柯林·兰伯特团队在理论计算方面的合作,发现该全碳电子器件在电子学领域具有众多新奇的量子特性。

该研究团队在富勒烯器件的量子特性调控领域进行深入探索,在国际上首创了具有原子级规整结构的全碳电子器件的制备技术,从而将碳基电子器件推进至亚纳米的极限尺寸,对于全碳电子学的发展具有重要意义。相关研究成果于2019年4月15日在线发表于《Nature Communications》上。
论文信息:Tan Z B, Zhang D, Tian H R, et al. Atomically defined angstrom-scale all-carbon junctions[J]. Nature Communications, 2019, doi: 10.1038/s41467-019-09793-8.
新闻摘自:[1]陈广仁,刘志远,祝叶华,徐丽娇《2019年中国重大科学、技术和工程进展》
[2]谢开飞《世界首例具有原子精度的全碳电子器件面世》