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第四百一十七章 碳基芯片的离子掺杂（第2页）

如果在银中加入稀土元素，性能就更加优良。用这种加稀土元素的银制作的接触点，寿命可以延长好几倍。

除此之外，在感光材料，化学化工材料、杀菌材料等方面也都有相当广泛的用途。

比如摄影胶卷、相纸、x-光胶片、荧光信息记录片、电子显微镜照相软片和印刷胶片就应用了大量的氯化银。

这是种性能相当优异的材料。

而随着韩元的解释，各国的专家也恍然明白为什么石墨烯单晶晶圆中要使用银离子来进行掺杂。

原因有两个。

第一个是银离子在通过离子注入手段渗入到石墨烯单晶晶圆里面后，会掺杂在碳晶格里面，进而提升搀杂区的导电方式。

就如硅基芯片中进行掺杂磷、硼这些离子一样。

原理一样，只不过的是，石墨烯单晶材料的性质和单晶硅晶圆的性质完全不同。

第二个也是更重要一个是，单质银离子在通过离子注入机注入到石墨烯单晶材料里面后，通过特定的条件，会形成碳化银离子。

在正常情况下，银是不会和碳反应的，即便是反应了，也会生成银化碳，化学表达式为ag2c2。

也就是说碳原子和银原子并不是直接结合的，或者说，此时这两种元素甚至都没有以标准的原子形式存在，更接近于一种离子化合物。

这种银碳形成的离子化合物，除了用来制造银碳复合材料水溶液制备电化学电容外，并没有太大的用途。

除了ag2c2（碳化银）外，还有一种碳纳米管—银复合纳米材料，但那并不是发化合物，甚至都不是离子化合结构，仅仅是人工加工出来的物品，对于石墨烯单晶晶圆的加工并没有什么意义。

这次韩元使用银离子来给石墨烯单晶晶圆进行离子掺杂，其整个过程中使用了轨道杂化技术。

通过计算，可以在一定的温度、压强以及其辅助催化材料的作用下，银离子会和石墨烯单晶中的一部分碳原子进行杂化。

在这个过程中，碳原子可以利用它的s轨道和p轨道通过杂化作用和银离子形成σ键。

除此之外，碳原子还能利用剩余的p轨道进行互相叠加，通过pπ-pπ相互作用形成多重键。

在σ键以及pπ-pπ相互作用形成多重键的作用下，形成碳银杂化轨道离子会与其他未参与作用的碳原子牢牢结合，稳定石墨烯单晶晶圆，为石墨烯单晶晶圆提供一定性能的耐热能力，以及加强石墨烯单晶材料的导电性能。

这就是银离子注入后的基本用途。

至于硅离子的用途，那就更简单了。

如果说银离子的注入，一部分作用可以理解为将高速公路修的更宽敞更平稳，让电子在上面奔跑更加安全的话；那么硅离子的注入，就是给这条高速公路修了收费站。

它控制着电子这辆车该去哪里，不该去哪里。

别忘记了石墨烯单晶材料虽然优秀，但它本身是有一个致命缺点的。

那就是石墨烯的带隙问题。

这个问题对于碳基芯片来说可是超级致命级别的缺点。

就好像全国的高速公路没有出入口，没有收费站一样，所有的汽车（电子）会在上面到处乱串。

高纯度的碳化硅晶材本身就是一种性能相当优异的半导体材料。

而硅离子注入到石墨烯单晶材料中后，会与里面的碳原子形成稳定的碳化硅结构。

和掺杂银离子一样，通过特殊手段，碳原子可以利用它的s轨道和p轨道通过杂化作用和硅离子形成σ键，也能在pπ-pπ相互作用形成多重键，起到稳定石墨烯单晶晶圆的作用。

除此之外，硅离子因为本身电子的特性，它除了碳原子具备的s轨道和p轨道外，还多出来一个d轨道。

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