麻省理工學院的工程師們開發的一項新技術可能會大大降低晶圓技術的總成本，並使那些由比傳統硅更具有異國情調、性能更高的半導體材料製成的設備。
在自然雜誌上報道的這種新方法，使用石墨烯——單原子薄的石墨薄片——作為一種“複製機”，將複雜的晶體圖案從底層的半導體晶片轉移到一層相同的材料上。
工程師們精心控制了程序，將單片石墨烯放置在一個昂貴的晶圓上。然後，他們在石墨烯層上種植半導體材料。他們發現石墨烯足夠薄，可以看起來不可見，這使得頂層可以透過石墨烯看到底層晶圓片，在不受石墨烯影響的情況下打印出它的圖案。
石墨烯也相當“光滑”，而且不容易粘在其他材料上，這樣工程師就可以在其結構被印上之後，直接從晶圓上剝離頂級半導體層。
在傳統的半導體制造,晶片,一旦其結晶模式轉移,如此強烈連著半導體,它幾乎是不可能在不損害兩層分開。
最終不得不犧牲晶片——它成為了設備的一部分。
這個行業一直被硅所困，儘管已經知道性能更好的半導體，但由於成本太高，還沒能使用它們。這給了行業在選擇半導體材料時的自由，而不是成本。
自從2004年石墨烯被發現以來，研究人員一直在研究其特殊的電學性能，希望能提高電子設備的性能和成本。石墨烯是一種極好的導體，因為電子通過石墨烯幾乎沒有摩擦。因此，研究人員一直致力於尋找使石墨烯成為一種廉價、高性能半導體材料的方法。
人們非常有希望，可以用石墨烯製造出真正快速的電子設備。但事實證明，製造一個好的石墨烯晶體管是非常困難的。
為了使晶體管能夠工作，它必須能夠開啟或關閉一個電子流，產生一個1和0的模式，指示一個設備如何執行一組計算。當它發生的時候，很難阻止電子通過石墨烯的流動，使它成為一種優秀的導體，而不是半導體。
石墨烯它是一種非常堅固的超薄材料，它的原子在水平方向上有著很強的共價鍵，它的範德華力非常弱，這意味著它不會垂直地與任何物體發生反應，這使得石墨烯的表面非常光滑。”
石墨烯具有超薄的、類似於teflof的特性，可以夾在晶圓片和半導體層之間，提供一個幾乎可以感知的、不粘的表面，通過這種表面，半導體材料的原子仍然可以在晶圓片的晶體中重新排列。這種材料一旦被印上，就可以直接從石墨烯表面剝離出來，這樣製造商就可以重新使用原來的晶圓片了。
研究小組發現，他們稱之為“遠程外延”的技術，成功地從相同的半導體晶片上覆制和剝離了半導體層。研究人員成功地將他們的技術應用於奇異的晶片和半導體材料，包括磷化銦、砷化鎵和磷化鎵——這些材料的價格是硅的50到100倍。
這種新技術使製造商有可能重複使用硅和高性能材料的晶片，這種技術可以很容易地集成到半導體制造過程中，並可能徹底改變半導體異質結構的薄膜生長……形成新的電子和光學器件應用。”
一般來說，晶片是非常堅硬的，使它們融合在一起的設備也同樣不靈活。現在，像led和太陽能電池這樣的半導體設備可以彎曲和扭曲。事實上，已經證明了這種可能性。
比方說，你想在你的車上安裝太陽能電池，它不是完全平的——身體有曲線，你能把你的半導體塗在上面嗎？現在不可能了，因為它粘在厚的晶片上。現在，我們可以剝開，彎曲，你可以在汽車上，甚至衣服上做正形塗層。
展望未來，研究人員計劃設計一個可重複使用的母晶片，用不同的外來材料製成的區域。利用石墨烯作為媒介，希望創造多功能、高性能的設備。他們還在研究混合和匹配各種半導體，並將它們堆疊成一種材料結構。
現在，外來的材料可以很受歡迎，不必擔心晶圓片的成本。讓我們給你複印機。你可以種植半導體設備，將其剝離，並重新使用晶圓片。
這項研究在一定程度上得到了麻省理工學院合作項目與LG電子研發中心之間的一個聯合研究項目的支持。
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