http://chinese.joins.com/big5/article.do?method=detail&art_id=76418&category=00 1001 KAIST研究小组开发出石墨烯电极 朴邦柱 科学记者 2011.11.22 13:55 能够大幅增加新一代闪存半导体容量的理想技术已被开发，因此曾预计将在大约20年後可 能商用化的20纳米（1纳米=10亿分之一米）线幅的新一代闪存不久後将得以在工厂中生产 。其核心技术是通过“石墨烯（Graphene）的魔术”，将金属中的电极转化成石墨烯来扩 大容量的技术性难题得以解决。 据11月21日消息，KAIST电气与电子工程系的曹秉振（音）教授组开发出了不仅是闪存， 还是所有的半导体芯片都可以使用的石墨烯电极。将为世界闪存市场带来巨大影响的该研 究结果被发表在了22日的国际学术杂志《Nano Letters》上。 目前闪存的线幅为30纳米左右，如果使线幅变细至20纳米，半导体的储藏容量会增加两倍 。虽然现在的技术也可以将线幅细至这个水平，但会发生储存半导体内部信息的晶体管间 的乾涉问题。可以比喻为水（信息）向侧室渗透。 况且，只有能将信息储藏10年以上才能进行市场销售，但目前新一代闪存的技术水平不过 9个小时左右，目前为止该问题还无法解决。 半导体企业或研究所正在开发的新一代闪存用金属电极为100至150纳米，过於厚且重。另 外，如果将不同的金属相互堆放而吸热，还会产生膨胀量相互不同的问题。 石墨烯电极一举解决了此问题。石墨烯为蜂窝状的单层碳原子，厚度为0.3纳米，极薄以 致仿佛若有若无，所以石墨烯不会对下面的氧化铝膜或者氮化硅（Si3N4）造成不良影响 。曹教授分析认为，与金属电极相比，石墨烯在半导体内部传输电子时消耗的能量非常少 ，这在划时代性提升闪存性能方面做出了贡献。 曹教授表示“只是改变电极物质，却带来了如此大的变化，真是没有想到”，“这种技术 可能立刻由工厂生产”。这不仅可以使目前的大部分工厂流程按原样使用，而且反倒还会 容易很多。 到目前为止，为了提高闪存容量，科学界已经掌握了将内部单元堆积两三层的方法，但制 造起来却十分困难且费用高昂。石墨烯电极却不必如此，通过现存的半导体流程在表面布 置单元，也可也大幅提高容量。 石墨烯电极将闪存中读写信息时能够清晰区分的电压差进一步大幅扩大至70%，电压差越 大越好。此次石墨烯电极的开发在开发石墨烯商用化技术方面具有重大意义。截至目前， 石墨烯电极的研究大部分是基础研究，和商用化还有较大距离。 ☞ 石墨烯（Graphene） 是从石墨表面的原子层仅剥离一层的碳物质，传导性十分优良且强韧，被称为理想的新材 料。去年英国的科学家因在分离石墨烯方面的贡献获得了诺贝尔物理学奬。 --

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