天津大学天津纳米颗粒与纳米系统国际研究中心的马雷教授及其团队，近日在半导体石墨烯领域取得了重大突破，为电子学领域带来了一场革命性的变革。这一成果以《碳化硅上生长的超高迁移率半导体外延石墨烯》为题在线发布于国际顶尖科学期刊《自然》上，引发了全球科学界的广泛关注。

作为首个在室温下稳定存在的二维材料，石墨烯一直是科学家们研究的热点。然而，困扰研究者数十年的难题在于如何打开石墨烯的带隙，使其能够应用于电子器件中。如今，马雷团队成功地通过对外延石墨烯生长过程的精确调控，在石墨烯中引入了带隙，创造了一种新型稳定的半导体石墨烯。

这项前沿科技不仅解决了石墨烯带隙问题，更展现出了远超硅材料的电子迁移率。这种半导体石墨烯具有10倍于硅的性能，并且拥有硅材料所不具备的独特性质。这一突破为高性能电子器件带来了全新的材料选择，为整个半导体行业注入了新动力。

马雷团队在研究中实现了三方面技术革新。首先，他们采用创新的准平衡退火方法，制备出了超大单层单晶畴半导体外延石墨烯，具有生长面积大、均匀性高、工艺流程简单、成本低廉等优势。其次，该方法制备的半导体石墨烯性能优于目前所有二维晶体至少一个数量级。此外，以该半导体外延石墨烯制备的场效应晶体管开关比高达10的4次方，基本满足了现在的工业化应用需求。

这一突破性成果意味着我国在电子元器件的未来市场竞争中占据了优势地位。马雷教授表示，下一步他们将努力实现石墨烯数字集成电路方面，让技术早日服务于国家、服务于社会。他们将继续在科学研究的乐趣中求新求变，以科技力量推动我国科技事业的发展。

马雷团队的这项研究不仅为超越传统硅基技术的高性能电子器件开辟了新道路，同时也满足了人们对更高计算速度和微型化集成电子器件不断增长的需求。这一重大突破预示着电子学领域即将迎来一场根本性变革，我们期待着这项技术在未来能够为人类社会带来更多的惊喜和改变。