碳时代开启：碳纳米管与石墨烯技术分析

能，不会透过氦原子;因形状的不同而具备磁性，等等注2）。

　　注2）除此之外还具备几何学相位Berry相位，石墨烯上的电子的有效质量像光子一样为零。

　　关于（2）碳为常见材料这一点，与以硅为基础的电子部件相比，有望大幅降低成本。这是因为碳材料成本本身就很低，而且还能大幅简化制造装置。说得极端点，就连铅笔也能成为制造装置。用铅笔写字绘画，就如同涂布了石墨烯。实际上已经有了用铅笔制作电池和传感器的例子。

　　开发制造技术尚需时间

　　虽然这些材料潜力非常高，但迄今基本没在电子领域应用过。CNT的发现已经20年有余，石墨烯也发现有10年了，金刚石更是历史悠久，但一直都处于"默默无闻"的状态。

　　原因在于，没有能够发挥这种高潜力的材料合成技术和电子部件制造技术。尤其是合成材料时，存在纯度低、结晶缺陷多的课题，量产极为困难。获得高品质CNT和石墨烯的精炼成本非常高，最终价格会达到每克几十万～几百万日元。

　　碳用于电子部件时的课题也还很多。合成的单层CNT直径为0.4nm～几十nm，石墨烯每个原子的厚度只有约0.3nm，难以处理。而且，用于晶体管也存在深刻的课题，比如单层CNT一般呈金属型和半导体型混合的状态、石墨烯不能直接作为半导体使用，等等。

　　碳材料的应用在最近突然呈暴发性成长，是因为这材料合成技术和电子部件制造技术的课题取得了巨大进展。虽然在充分发挥碳材料本来的实力方面还处于研发途中，但碳材料的高潜力已初露端倪。