盖世汽车讯 硅基微电子技术推动了数字革命，但其性能和效率正逐渐触及由硅自身基本特性所决定的极限。“二维”材料是延续算力增长趋势的有力候选者：这类材料仅有一个原子厚，即便在硅材料面临严峻的微缩挑战时，仍能保持卓越的电子性能。然而，赋予二维材料这一优势的结构特征，同时也增加了将其制成实用器件的难度。

据外媒报道，伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校（University of Illinois Urbana-Champaign）格兰杰工程学院（Grainger College of Engineering）材料科学与工程系教授Qing Cao发现了一种出人意料的解决方案——利用煤制纳米颗粒。

图片来源：伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校

Cao与美国能源部国家能源技术实验室（NETL）合作，发现了一种源自烟煤的碳纳米点——即宽度为1至5纳米、厚度仅为单原子层的类石墨烯颗粒——并将其用作原子尺度的界面粘合剂。

这些碳纳米点能够促进与石墨烯、二硫化钼等二维材料的结合，且不会与二维导电通道发生杂化，从而形成洁净的界面，并支持超薄且热稳定性良好的介电层生长。

Cao表示：“由二维材料制成的器件极具吸引力，因为它们能够持续微缩至硅材料开始面临严峻性能挑战的尺寸范围。然而，由于缺乏三维化学结构，很难直接在二维材料表面生长晶体管运行所需的绝缘介电层。这是一个由来已久的瓶颈问题，而我们从一个意想不到的来源找到了解决方案：由加工煤制成的碳纳米点。它们可作为底涂层，在二维材料上生长出高质量的薄介电层并保持界面洁净，这是制造晶体管的关键一步。”