电子领域，石墨烯期待的“杀手锏”应用还有多远？

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据统计， 2015 年，电子行业是石墨烯最大的应用市场，在石墨烯的各类应用市场中占据40%的份额，这归结于消费电子不断增长的需求，尤其是智能手机、平板电脑，已成为电子应用细分市场发展最大驱动力。 本文将分析石墨烯性能优势、全球石墨烯专利分布现状、世界电子行业巨头在石墨烯电子领域的研发状况，揭示了石墨烯在电子应用领域的发展潜能、当前面临的挑战，以及欧盟对石墨烯电子领域的发展预期。

一 、

石墨烯在电子领域的应用优势

科学界已证实，一个原子厚度石墨烯的诸多独特 性能，已打破材料王国多项记录。石墨烯是世界上已知硬度最高的材料，几乎完全透明，具有高达5300

W/m·K 的热导系数和高达1.5×104 cm2 / Vs 的电子迁 移度和出色的机械强度；像塑料一样透明但性能好于塑料；导电、导热好于任何金属；具有不可渗透性，可用做防渗膜；具有化学惰性和稳定性。这使之成为新一代透明导体的理想材料。

由于用于氧化铟锡（ITO）造价高昂，而且铟具有 脆性，石墨烯成为可替代氧化铟锡理想材料，可用于显示器和触摸屏。将石墨烯电极用于显示屏，有望带来柔性、可折叠、摔不破的智能手机和其他可重塑形电子。

由于受到晶体管很难变得更加小型化的限制，目 前用于集成电路的互补金属氧化物（CMOS）技术正在快速达到其技术极限。 由欧洲、日本、韩国、台湾、美国5 个主要的芯片制造地区发起的国际半导体技术路线图（ITRS），已将石墨烯列为后硅电子可能的替代材料。

一个原子厚度的石墨烯有望最终带来颠覆性的 新一代柔性电子器件。 因为基于塑料或纸张的电子器件成本更为低廉。利用石墨烯制备一些无源器件，例如，电阻器、电容器和天线等，以及制备二极管或简单的场效应晶体管，有望带来可在无线网络环境下运行的柔性电路。

利用石墨烯制成超薄、柔性电子有望进行模块化 集成，从而带来超薄的移动器件。 石墨烯超强承受机械应变性能，将使得超薄移动器件可折叠、坚不可破。通过在集成电路系统中引入一些基于石墨烯的全新功能，即通过引入分布式传感器、制动器和控制器等，有望带来家庭自动化、环境控制和办公室自动化，使得生活更加美好、健康、舒适，也将为老年人、一线工人提供足够的设施和安全保障。

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