過去40年來電晶體尺寸不斷縮小，目前的矽晶片中已經能包含數十億個電晶體。接下來，業界正在尋找能取代矽的技術，而石墨烯或許是其中一個答案。英國曼徹斯特和諾丁漢大學(Universities of Manchester and Nottingham)的科學家表示已開發出一種革命性的石墨烯(Graphene)技術，可望用於醫療成像和安全檢測。

在石墨烯電晶體中，帶電荷的電子的移動將實現每秒高達數兆的極快速開關

研究人員報告了首個基於石墨烯，具備雙穩態特性的電晶體，這意味著該元件能夠自發地在兩個電子態之間切換。這類元件可做為雷達和紅外線等高頻電磁波的發射器使用，相關的應用則包括安全系統和醫療成像設備等，市場需求非常大。

雙穩態是一種很普遍的現象──類似蹺蹺板的系統具有兩個相等的狀態，微小的擾動即可觸發它們之間的切換。而在石墨烯電晶體中，帶電荷的電子的移動將實現每秒高達數兆的極快速開關。

石墨烯是目前所知最薄、最強和導電度最高的夢幻材料，具有改變當前許多電子產品應用方式的巨大潛力，包括智慧手機和電腦晶片在內。曼徹斯特大學也是全球首個成功分離石墨烯之處。

該元件包含兩層由僅數個原子層厚的氮化硼絕緣層分離的石墨烯，每一石墨烯層中的電子雲都能藉由施加微量電壓進行調節，這將能誘導電子自發地在層與層之間高速移動。

由於分離兩個石墨烯薄片的絕緣層非常薄，因而電子能藉由量子穿隊通過這個屏障。在這個過程中，此過程誘導電荷的快速運動可能會導致高頻電磁波的發射。

這些新型電晶體展現出稱之為負微分電導(negative differential conductance)的量子蹺蹺板關鍵特性，即相同的電流流經兩個不同的施加電壓。下一步研究人員將學習如何將電晶體最佳化，使其成為檢測器和射極。

一名研究人員Laurence Eaves教授表示，除了潛在的醫療成像和安全檢查外，石墨烯元件還能與傳統晶片或其他基於石墨烯的電子元件整合在一起，提供嶄新的架構和功能。

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