佐治亚理工学院（Georgia Institute of Technology）与法国国家科学研究中心 (Centre National de la Recherche Scientifique，CNRS)的研究人员协作，采用石墨薄片，即所谓的“二维碳原子薄片”，制作出晶体管、环形器件和电路，目前还处于原理验证阶段。研究者们最终希望使这种厚度小于10个原子的二维碳原子薄片成为电子系统创新技术的基础，把电子作为电子波而不是粒子进行控制，就像光子系统控制光波一样。佐治亚理工学院物理分校的Walt de Heer教授说：“我们希望制作一种与硅基电子器件截然不同的器件，因此这是一种全新的电子器件制作方式。”“我们的最终目标是采用电子衍射技术而不是电子扩散技术，获得集成电子结构。采用这种方法可以制作具有极高效率和极低功耗的极小型器件。”

　　这项工作受到“美国国家科学基金”（U.S. National Science Foundation）和英特尔公司（Intel）的资助，工作进展将在“美国物理协会”(American Physical Society) 3月份举办的会议上做介绍。详细的制作技术在《物理化学杂志》上进行了报导。碳纳米管实际上没有导电电阻，因此应用在晶体管和其它器件上极具吸引力。然而，在纳米管器件实现大规模工业生产之前还需要克服很大的障碍，其中包括：

　　● 制作的纳米管的尺寸和电特性缺乏一致性。
　　● 纳米管与电子器件的集成工艺不适合批量生产。
　　● 纳米管与连接它们的金属线在连接处的高电阻会产生加热现象和能耗。

　　De Heer教授在过去的十年中协助发现了许多碳纳米管的特性，他相信这种材料的重要价值在于唤起了人们对二维碳原子薄片可用性的关注。采用标准的微电子工艺技术可以制作出连续的二维碳原子电路，为其实现批量生产制定了蓝图。De Heer教授解释说：“纳米管只是二维碳原子薄片，经过卷曲后形成圆柱状。”“我们使用窄带状二维碳原子薄片可以实现纳米管的全部特性，因为这些特性是由二维碳原子薄片和对电子的限制产生的，并不是纳米管的结构特性。”

　　De Heer预测，二维碳原子薄片电子技术适合于专门的应用，在传统硅基系统的应用中极具潜力。二维碳原子薄片系统还可以作为分子电子学的研究基础，帮助解决目前影响这类系统的电阻问题。他说：“与使用不同的材料形成不同的界面相比，采用连续的材料制作系统具有很大的优势，前者产生的大收缩电阻可使交界处产生加热现像。”

　　首先研究者们使用SiC晶圆。通过在高真空中对晶圆加热，使硅原子从表面脱离出来，留下连续的二维碳原子薄片。然后采用光学或电子束光刻法和传统的蚀刻工艺在表面绘制图形，去除多余的二维碳原子。de Heer教授说：“这与微电子工艺完全相同，只不过使用了不同的材料。这正是这种工艺的要求。”

　　采用电子束光刻技术实现的特征尺寸可达80nm — 用佐治亚理工学院微电子研究中心的新型纳米光刻机，特征尺寸正在向10nm的目标迈进。二维碳原子电路具有高电子迁移率 — 高达25,000 cm²/Vsec，表明电子移动时的散射率很小。研究人员还在接近室温的条件下对电子的相干性和量子干涉效应进行了说明。

　　到目前为止，研究人员已制作出全二维碳原子平面场效应晶体管。在对栅加压时，这种侧栅器件中通过沟道的阻值变化很大。然而，首次推出的器件的漏电流较大，研究小组希望通过小的工艺调整消除这一现象。研究者们还成功制作出有效的量子干涉器件 — 一种环形结构，对控制电子波十分有用。