石墨烯芯片光通信技术取得突破

2025年07月18日 阅读量:154

元素百科编辑告诉你:石墨烯芯片光通信技术取得了突破。当爱迪生发明灯泡时,他最初使用碳作为灯丝。一个由哥伦比亚大学、首尔国立大学和韩国标准科学研究所研究人员组成的国际团队回到了同一个元素。他们首次展示了石墨烯作为灯丝的可见光源,只有一个碳原子厚度:细石墨烯灯丝与金属电极连接,悬挂在基底上方。当电流通过时,灯丝会被加热和发光。本研究发表在自然纳米技术上。

新芯片需要石墨烯技术

哥伦比亚大学机械工程系教授王凤仁(音译)说,这种新型的“宽带”发光器可以集成到芯片中,有望为基于石墨烯芯片的柔性、透明显示屏和光通信铺平道路。

开发完全集成的“光子”电路,可与现有的半导体集成电路媲美,关键是使芯片表面的微小结构发光。

有很多方法可以做到这一点,但最古老、最简单的人工光源——白炽灯泡不能集成在芯片上,这主要是因为灯丝必须达到数千摄氏度,光可以看到,微尺寸的金属线不能承受如此高的温度;

此外,在微观尺度上,热量从灯丝传递到周围的效率非常高,容易损坏芯片。

石墨烯芯片光通信技术取得突破

研究人员通过测量石墨烯发出的光谱,发现石墨烯的温度达到2500摄氏度以上,足以发光。

哥伦比亚大学机械工程系第一作者、博士后研究员金永德(音译)解释说,石墨烯原子厚度的可见光非常强,肉眼可见,无需额外放大。

石墨烯之所以达到如此高的温度而不熔化基板或金属电极,是因为它有一个有趣的特点:当加热时,石墨烯会成为热的不良导体。这意味着高温仅限于中心的一个小“热点”。

据悉,该研究小组还制造了大规模化学气相沉积(CVD)石墨烯发光器阵列显示了该技术的可扩展性。(编辑:YD)

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