华烯观察5：无所不在的石墨烯将改变人类世界
2018-10-23
当石墨烯都可以通过压力来调整能隙时，请问世界上还有什么材料可以超越它？在石墨烯研究中，科学家一直以来都有个宏愿就是找出，既能保持石墨烯的所有优势，又能产生带隙的方式—电子开关。但过去改变石墨烯以产生带隙的方法都在本质上削弱了石墨烯的优良特性，使其可用性降低。现在，可以通过超级结构的设计打开了前景。当石墨烯夹在单原子薄的电绝缘体BN层之间时，两种材料旋转对齐，BN层改变了石墨烯的电子结构，产生了带隙，使得石墨烯能够像半导体一样工作。但由这一层单独所产生的带隙，并不达到可使室温下电子晶体管有效工作的程度。在增加带隙的研究中，研究团队将多层BN-石墨烯结构进行挤压后发现，持续施加压力可增加带隙的尺寸，能够更有效阻止石墨烯中的电子流。Nature, 2018; 557 (7705): 404, | DOI:10.1038/s41586-018-0107-1.
这段时间内，石墨烯似乎又進化到另一个境界，不仅在能隙、晶体管，甚至在超导及铁磁性都有了重大进展。巧的是，在两层石墨烯以1.1°的角度扭转，使得到的材料具有超导特性，这种层叠间有扭转角度的石墨烯超导现象，竟然與製造能隙的方法有着异曲同工之效果。
可以看出，石墨烯的未来还有无限可能。接着，我们再来看篇有关石墨烯的报导。当然，除了有关于耐用充电工具那部分报导的技术不成熟外，其它项目都是我正在准备或已经有进展的石墨烯项目。这点，我就不得不佩服我自己了，打从2015年我就规划了廿六个石墨烯领域（最近又增加了超导及铁磁），现在更通过整合各类石墨烯产业平台，快速积累了更多优质的石墨烯项目，像耐腐蚀涂料、导电剂等。这些都是跟生产合作方共同开发出来的新产品，但必须经过渠道对新产品的验证后，才能进入量产。而我在石墨烯产业化这条道路上，是选择一条捷径来走。因为，考量到自身先天上资源的不足，加上合作方大部分都缺乏资金来自行开发，或是技术开发出来却没有设备量产。为此，我必须采用杠杆的方式，通过小试成果交给既有渠道验证后，才能找各地政府谈项目落地。目前，也搭配了社会资金准备进军各地，形成完整的「产学研用政金」的石墨烯生态链。
过去，我曾提到石墨烯技术的推进可分为三个阶段，志阳科技的脚步一向领先，目前独步迈入第二阶段的产品包括：合金、滤膜、薄膜及能源。最近，我受了国内石墨烯专家尽说国外的月亮比较圆所影响，准备推出石墨烯場效應晶體管（GFET）项目。而我们以现有6吋半导体工艺设备来进行生产，可以比国外刚发布的产品在相同面积的芯片内可容纳更多的GFET，而成本却只有他们的1/40。真心讲，要做出好的石墨烯产品对我并不难，难的是改变这个社会急功近利的心态；还有，就是不能深切掌握使用者对该类产品的技术指标。既然我的公司小，没有资源及话语权，就只有通过与政府合作各类石墨烯研究院整合「产学研用」后，再来推广到大企业。这就是我为何选择与企业合作开发，及与政府合作产业升级的「初心」。
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