探索前沿

方向一

原子级精确量子器件

相较于传统“自上而下” 的纳米加工技术,原子级精准石墨烯纳米带(GNRs)能够通过 “自下而上”手段制备,实现在边缘结构、拓扑构型调控方面具备原子级的精准度与可控性。目前这类原子级精确石墨烯纳米带的合成制备,主要依托三大主流技术路径实现,分别是高真空环境下的表面合成法、液相体系化学合成法以及化学气相沉积法。我们的核心目标,正是基于此类原子级精准石墨烯纳米带,构建适用于原子尺度的量子电子器件加工和效应测量平台;深入揭示材料原子级结构与宏观输运特性之间的构效关系,探索下一代原子级量子电子器件的应用场景,同时推动量子热力学等前沿领域的研究发展。

方向二

分子级集成电路

当前,集成电路行业正面临性能迭代与功耗控制的双重挑战,高集成度与超低功耗已成为下一代芯片技术的核心发展诉求。在这一趋势的推动下,集成电路研发正加速向分子、原子级微观尺度迈进。本研究团队以分子级石墨烯纳米带作为核心材料研究平台,充分挖掘这类新型碳基纳米材料在原子尺度电子学中的独特优势,聚焦其在集成电路领域的前沿探索。我们从接触工程优化、栅极结构精细化设计、可扩展集成方案等方向开展前沿探索,旨在制备下一代分子级甚至原子级集成电路。本研究有助实现分子级器件从实验室单晶体管器件,到高性能多功能集成电路的跨越式升级,为后摩尔时代集成电路的革新提供全新的材料支撑与技术方案。

方向三

新型莫尔超晶格器件

 

 

 

 

 

范德华莫尔超晶格凭借独特的层间耦合与晶格失配效应,率先开辟了强关联电子态研究的前沿,成为近年来凝聚态物理与量子材料领域的标杆性研究体系。但截至目前,几乎所有相关探索仍严格局限于二维几何构型,难以突破维度壁垒挖掘更深层次的新奇物理机制。我们聚焦于拓宽莫尔物理的研究边界,通过研发新一代可编程莫尔架构体系,将核心攻关方向聚焦于一维莫尔体系的精准构筑与可控制备。