美国普渡大学采用激光技术让石墨烯具备半导体特性！

导读

虽然导电性能卓越，但是石墨烯中的电子运动得有些“野蛮”。当电子通过石墨烯时，仍然保持直线与高速，无法受到阻止和控制。因此，石墨烯并不适用于半导体。

众所周知，硅是如今最广泛应用的半导体材料，其带隙足够大，可以用于“开”或“关”电流。这种能力对于构成现代二进制计算机的关键元件晶体管来说至关重要。令人遗憾的是，石墨烯却不具备这样的带隙。

Cheng 表示：“过去，研究人员们是通过简单地拉伸石墨烯打开带隙，但只是拉伸无法使带隙增宽许多。你需要永久地改变石墨烯的形状，从而保持带隙被打开。”

参考资料

【1】Maithilee Motlag, Prashant Kumar, Kevin Y. Hu, Shengyu Jin, Ji Li, Jiayi Shao, Xuan Yi, Yen‐Hsiang Lin, Jenna C. Walrath, Lei Tong, Xinyu Huang, Rachel S. Goldman, Lei Ye, Gary J. Cheng. Asymmetric 3D Elastic–Plastic Strain‐Modulated Electron Energy Structure in Monolayer Graphene by Laser Shocking . Advanced Materials, 201931 (19): 1900597 DOI: 10.1002/adma.201900597

【2】https://www.purdue.edu/newsroom/releases/2019/Q2/laser-technique-could-unlock-use-of-tough-material-for-next-generation-electronics.html

在早些时候，提到技术封锁这个词，人们最先想到的就是，美国、日本、德国又对谁谁谁，实行技术封锁了。但其实中国也有自己的高 科技 ，并且对外国实行了技术封锁，那就是在激光晶体材料方面。

我国曾经领先美国15年，最终美国无奈花费巨大的人力物力，耗时数十年才研制出，氟代硼铍酸钾晶体，那激光晶体是什么，他有什么作用为何如此重要？，激光晶体这个材料，对 科技 的发展到底意味着什么？喜欢的朋友请点赞关注吧，接下来让我们一起了解吧！

激光晶体（laser crystal），可将外界提供的能量通过光学谐振腔，转化为在空间和时间上相干的，具有高度平行性和单色性。激光的晶体材料是晶体激光器的工作物质。激光技术不仅可以应用到民用领域，同样可以应用到军事领域。说起激光技术可能我们最大的印象就是，电影中的星球大战采用的，激光炮和激光剑等武器，但是现实生活中也有了激光，并且被广泛应用。其中一项激光技术，也就是激光晶体，更可以说是我们的骄傲。

在20世纪90年代的时候，我国的科研团队就发现了，硼酸盐系列非线性光学晶体，在其后的十几年时间里，我国终于成功研制了KBBF激光晶体。起初我国还将该款晶体对外提供，但在2009年的时候我国开始重视该激光晶体，对于我国具有重要的战略意义，于是便停止对外出售。

主要原因还是因为美国，一直在尝试研究激光武器，如果把该款晶体的技术让美国掌握，后果可想而知。于是乎中国就开始雪藏了该晶体，并对美国进行了长达15年的技术垄断。虽然在技术上垄断了，但是美国最终还是研发成功了该晶体，但是在激光晶体的领域，我国的技术还是遥遥领先于美国的。接下来为大家介绍这项技术到底有多重要，为什么美国对这项技术，一直虎视眈眈不放弃。

这种激光晶体给我们在科学研究领域，带来了很大的帮助，激光 科技 的发展离不开激光晶体的帮助，激光晶体也是激光 科技 中的核心材料，激光晶体是能够制作，深外固体激光器的核心原材料。激光晶体更是应用在光刻技术上，光刻机可是目前世界上，制造业的巅峰之作，所以可以想象激光晶体有多重要。

但是工业是一个大体系，并不是其中某个零部件就能决定的，所以激光晶体虽然研制出来了，但要想真正应用还是需要一定的时间的，因此陈创天教授不余遗力的，在激光器以及配套的项目上，摸索了近20年，最终研制出了深紫外全固态激光器，并且是全球率先研制出来，且能够实用的国家。但更重要的是激光晶体对未来，激光武器研究的重要性。

激光本身的威力已经很强了，如果变成武器那威力可想而知，目前为止各个大国都有在进行激光武器的研究，激光武器是能够使用激光对长远距离目标实现精准打击的重型武器，一个激光武器合不合格还要看其核心部分激光器，而激光器更是以激光晶体为原材料。

华为芯片遭到美国制裁主要原因，就是因为我国没有自己的光刻机，光刻机的制造技术已经，被能够制造的少数国家所垄断，导致我国无法完成高精度芯片的制造。虽然我们拥有了激光晶体的技术，但还是无法完成光刻机的制造，主要是因为光刻机的精密复杂，远超常人所想，需要用到的技术非常之多，其中激光晶体，只是其中一小部分的技术，其他的技术目前，都被美国、日本、荷兰所掌握。

激光技术更是人类走向智能化，必不可少的技术之一，激光的理论是由爱因斯坦提出的，激光技术也被我国列为战略支撑技术，主要体现在两个方面，一个是支撑科研前沿，在支撑科研前沿方面，2013年，国家重大科研装备研制项目：“深紫外固态激光源前沿装备研制项目”通过验收，这个系列科研装备的研制成功，使我国成为世界上唯一一个，能够制造实用化，深紫外全固态激光器的国家。

这些仪器设备的研制成功及利用这些设备在，石墨烯、高温超导、拓扑绝缘体、宽禁带半导体，和催化剂等研究中获得的重要成果，使我国深紫外领域的，科学研究水平处于国际领先地位，并在物理、化学、材料、信息等领域开创了，一些新的多学科交叉前沿。这些成果受到了海外学者的高度评价，这批仪器设备直到今日仍然对国外“禁运”。

另一个是支撑国家高新技术产业，在高新技术方面，我举两个案例。一个是中科院院士顾瑛的例子，她用激光治疗常规血管病，创造了“顾式疗法”，这种疗法的原理是用激光穿透人的表层皮肤，给出血的内脏止血，挽救病人生命而不对病人皮肤造成伤害。

这一疗法在国际上也获得推广；还有一个是中科院半导体研究所的，林学春研究员的例子，他开发了激光清洗 汽车 轮胎模具，国产化成套方法，制造的相关设备不仅环保、安全高效，而且降低了我国，此前对德国进口类似产品的依赖。

在激光研究和应用领域，我国总体上处于国际先进水平，某些方面是国际领先水平。比如刚才提到的“顾式疗法”以及“深紫外固态激光源前沿装备研制项目”，都是国际领先水平。再比如林学春研究员的，激光清洗 汽车 轮胎模具的国产化成套方法，这个属于国际先进水平。激光技术的重要性更加展现了激光晶体技术的重要性。

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1958年，美国科学家肖洛（Schawlow）和汤斯（Townes）他们提出了"激光原理"，即物质在受到与其分子固有振荡频率相同的能量激发时，都会产生这种不发散的强光--激光。为此发表论文，获得1964年的诺贝尔物理学奖。

1960年7月7日，西奥多·梅曼宣布世界上第一台激光器诞生，梅曼的方案是，利用一个高强闪光灯管，来激发红宝石。

扩展资料：

激光的颜色取决于激光的波长，而波长取决于发出激光的活性物质，即被刺激后能产生激光的那种材料。刺激红宝石就能产生深玫瑰色的激光束，它应用于医学领域，比如用于皮肤病的治疗和外科手术。

公认最贵重的气体之一的氩气能够产生蓝绿色的激光束，它有诸多用途，如激光印刷术，在显微眼科手术中也是不可缺少的。半导体产生的激光能发出红外光，因此我们的眼睛看不见，但它的能量恰好能"解读"激光唱片，并能用于光纤通讯。但有的激光器可调节输出激光的波长。

激光有很多特性：首先，激光是单色的，或者说是单频的。有一些激光器可以同时产生不同频率的激光，但是这些激光是互相隔离的，使用时也是分开的。

其次，激光是相干光。相干光的特征是其所有的光波都是同步的，整束光就好像一个“波列”。再次，激光是高度集中的，也就是说它要走很长的一段距离才会出现分散或者收敛的现象。

参考资料来源：百度百科-激光

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