1965年，在共同创立英特尔之前，Gordon Moore敏锐地观察到，密集集成电路中的晶体管数量大约每两年翻一番。如今，一种新的趋势——“超越Moore”——正在被功能增强的2D材料创新所驱动，这种材料的优势之一是会显著加速微芯片的发展。

与硅和锗等传统块状材料相比，石墨烯等2D材料由于其层状的结构而表现出非凡的电学，光学和力学性能。作为新兴的纳米膜，类似石墨烯的层状2D材料正在被构建成3D管状结构，在一系列应用中产生了无与伦比的优势和微芯片集成的潜力。

科研人员回顾了这些有前景的纳米膜结构的开发和应用的最先进方法。“有些是基于2D材料的特性; 有些则是更普遍的，已经存在了很长时间，”合著者梅永丰说，“例如，具有辅助层的'卷起法'源于传统纳米膜材料的自组装。 ”

在2D材料上沉积参数可控的应力层，借助微纳米工艺，可以制造出直径和匝数可控的管状器件，具有产量和质量优势，并与芯片工艺兼容。

值得注意的是，正如本文所解释的那样，管状2D材料在纳入新的属性后，如改变能带结构，增加大气环境中的稳定性，以及润滑的内表面和外表面等，仍能保持其原有的理想特性。“这些优势可能会在电子学、光电探测器、光学微腔和微型机器人等领域得到充分利用，”梅永丰说。

该团队还对这些材料的应用提出了挑战，包括晶圆级2D材料转移、器件组装成材率和系统级应用验证。

原文信息

标题

Progress and challenges on 3D tubular structures and devices of 2D materials

期刊号

Appl. Phys. Lett. 121, 060503 (2022)

作者

Binmin Wu, Ziyu Zhang, Chao Wang, Enming Song, Jizhai Cui， Gaoshan Huang, Peng Zhou, Zengfeng Di, and Yongfeng Mei

原文链接（免费阅读）

https://doi.org/10.1063/5.0098838

期刊介绍

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