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“ 6AV7 705-2DC10-0AD0我們最先發布于2013年《先進材料》中的首項成果是基于金量子點之間的量子穿隧行為。量子點之間的實體間隙主要用于制作阻止電子流的潛在障礙(“關斷”狀態)，”Yap 說。“目前針對石墨烯-BNNT異質接面的研究，由于半金屬石墨烯與寬能隙BNNT之間的狀態密度(DOS)不匹配，形成防止電流流經接面(“關斷”狀態)的穿隧阻障層。在充份施加電場后，彎曲能帶使量子穿隧跨越阻障層，從而開啟了開關。”
 6AV7 705-2DC10-0AD0為了實現石墨烯/氮化硼異質接面，研究團隊在剝落的石墨烯單層蝕刻針孔，并從中生長BNNT——由于晶格匹配——使其分別形成電晶體般的異質接面。在以掃瞄電子顯微鏡(SEM)即時監測期間，室溫下以四探針掃瞄穿隧顯微鏡(STM)進行特性化后，研究人員們發現僅開啟0.5V電壓時的交換率高達105。Yap認為，新的特性是在利用密度泛函理論(DFT)模擬后由于DOS不匹配所致。
灰色石墨導電基底可生長絕緣的BNNT，從而形成無半導體電晶體的異質接面。
接著，研究人員希望采用石墨烯的原子單層進行研究，最終開發出像矽電晶體般的三端元件，但在關斷狀態期間需要更高速度以及缺少半導體泄漏電壓，因而大幅降低了功耗以及材料的作業溫度。
“我們的下一個里程碑是打造石墨烯- BNNT異質接面與單層石墨烯薄層，”Yap說，“我們也正探索三端元件的設計，例如，利用一個環繞閘極的設計。”
從金量子點穿隧到BNNT的其他元件，密西根大學的研究人員制作出量子穿隧元件，可在室溫下表現得像電晶體一樣，而不必使用半導體材料。

據Yap，石墨烯本身速度太快了，只能作為導體應用，而氮化硼能隙過大，無法實現絕緣體以外的其他應用，但結合二者使用卻相得益彰，實現如電晶體般的異質接面，不僅速度比矽更快，而且功耗還更低，在關斷時幾乎不耗電。
這項研究由美國能源署(DOE)、美國陸軍研究實驗室(U.S. Army Research Laboratory)武器與材料局(WMRD)共同贊助，并在奈米材料科學中心(CNMS)與整合奈米技術中心(CINT)進行研究OFweek工控網訊：“Hello，everyone，I＇mFeifei。”7月19日，在安徽省合肥市舉辦的第19屆RobCup機器人世界杯賽開幕式上，“飛飛”很忙，因為它是大會指定的中英文雙向翻譯員，要為47國2223名選手服務。“飛飛”屬于語言機器人，它是科大訊飛和深圳優必選聯合研發的一款智能人形機器人，此次翻譯是其首次亮相，它可以實現高度的人機互動，并可以實現自由的人機對話、翻譯等功能。
同樣很忙的還有陳小平，作為國內智能機器人研發應用領域的領頭人，陳小平擁有多重身份：他是中國科技大學機器人中心和人工智能中心主任，還擔任著RoboCup中國委員會主席。今年3月，安徽首個進行商業應用的云交互導購智能機器人“可佳”就出自他的團隊。2011年，“可佳”曾在第15屆RoboCup機器人世界杯比賽中榮獲了亞軍，2014年，“可佳”一舉問鼎冠軍。
早在2007年，安徽省蕪湖市就啟動了工業機器人項目。2013年10月，國家發改委、財政部批復同意以蕪湖為龍頭的蕪湖、馬鞍山、合肥機器人戰略性新興產業區域集聚發展試點，根據試點方案，蕪馬合地區將被打造成為具有全球競爭力的自主化機器人產業基地，形成機器人技術創新體系。
從“可佳”、“飛飛”、陳小平再到機器人產業園，在安徽，機器人產業已成為政府、資本、企業競相追逐的寵兒。為了營造機器人產業氛圍，安徽省及合肥市更是不遺余力，連續兩年爭取到RobCup機器人世界杯賽承辦權。但對機器人產業來說，一面是火熱的產業熱情，一面卻是冷清的市場現狀。
工業機器人使用不足1000臺
在安徽蕪湖，埃夫特公司機器人展示間里，一臺搬運機器人輕松地將20公斤的設備零件準確搬運落位；在奇瑞汽車第五焊裝車間，抓取、點焊、拼裝等都由機器人完成，每個動作都精準利索，這些機器人有一個統一標簽：蕪湖造。
“目前中國市場的工業機器人，國產與進口比例約為3：7，中高端市場上，進口機器人更是壟斷了90％以上的市場。”埃夫特公司副總工程師肖永強博士告訴記者，埃夫特已建成國內首條機器人批量裝配線，銷量位居國產機器人企業首位，一個產能1萬臺的機器人新工廠也將于今年4月底完成。“隨著我們這樣一批自主品牌工業機器人進入市場，日本、德國等國際知名機器人制造企業的在華同類產品，都出現不同程度的降幅，有的降幅高達20％到30％。”肖永強說。
在與埃夫特相距不遠的奇瑞汽車公司焊裝車間里，埃夫特生產的機器人在這里擔當重任，62臺機器人被稱為“變形金剛”，完成了幾乎所有的焊裝工作，工作人員則僅作為一個輔助角色使制造過程更加完美。機器人被大規模引進的同時，企業使用機器人的成本難題也逐漸得到解決。多名受訪的安徽機器人產業人士均向中國經濟時報記者表示，目前企業引進機器人，大概1至3年就能收回成本。這意味著，大型企業完全有能力引進機器人。
但是，截至6月底，安徽全省共生產工業機器人900余臺，比2014年同期增長30％。安徽本土機器人制造廠商，雖然埃夫特宣稱，有自己的自主研發，但在核心部件方面，技術仍然受制于國外。
“目前機器人大多為非標準機器人，即按照下游中小企業的特定需求定制化生產，而國外幾大企業更多是批量化生產的標準化機器人，非標機器人能夠適應國內中小企業復雜多變的作業環境，但由于難以批量化生產，這種模式很難孕育出龍頭企業。”合肥聯鑫智能科技有限公司總經理歐秉承在接受本記者采訪時說，讓他擔心的是，目前市場存在大量簡單組裝集成的機器人企業，其加工條件和產品質量讓人擔憂，更為重要的是，機器人產業剛剛起步，“劣幣驅逐良幣”現象已經明顯。
“機器換人”，政府似乎比企業急
在第19屆RoboCup機器人世界杯賽比賽期間，中國電子學會秘書長徐曉蘭接受本報記者采訪時說，2005—2014年的10年間，我國工業機器人市場銷量的年均復合增長率高達32．9％。2014年中國工業機器人市場銷量達5．7萬臺，同比增長55％，約占全球市場總銷量的1／4，連續兩年成為全球第一大工業機器人市場。2014年，國內企業在我國銷售工業機器人總量超過16900臺，按可比口徑計算較2013年增長25％，考慮前期研發企業實現投產、新企業進入等因素，實際銷量增長76．6％。從具體企業看，超過85％的國內企業銷售量較上年增長，部分龍頭企業銷量增幅近50％。中國工業機器人處于產業形成和快速發展期，服務機器人、特種機器人也開始形成一定競爭力。
“我們原來計劃今年產值翻番，現在看可能會出現一些問題。”歐秉承說，受經濟不景氣影響，制造業市場上同質競爭、壓價競爭比較嚴重，企業幾乎沒有利潤，一些企業主對加大投入的熱情不高，影響機器換人步伐。另外，在安徽市場，勞動力短缺問題不突出，對企業來說，“機器換人”的動力沒有沿海地區大。
與此相對應的是，工業機器人的售價卻在逐年下滑。“以前每臺（機器人）的價格在100萬元左右，近幾年每年下降率大概在30％，差不多只用以前1／3的成本就能買到。”肖永強坦言，如果不是勞力特別緊缺，企業并不急于“機器換人”。但這并未影響到機器人產業加速狂奔的步伐。
安徽省經信委裝備工業處處長沈忠林說，安徽機器人發展是從2009年開始，2012年提出進行重點支持，2014年銷售收入達到30億元，2015年目標是培育3家至5家產值超50億元的龍頭企業，形成產業規模超200億元。
統計數據顯示，目前安徽有機器人集成加工企業50多家，這些企業很多都是招商引資來的，掌握了一定關鍵技術的企業不到10家，而真正掌握核心技術的企業一家都沒有。
市場需求是各地爭相上馬機器人產業的根本原因，但在歐秉承看來，那些大量簡單組裝集成的機器人企業，根本沒有市場訂單，也沒有做市場調研，不排除很多是沖著補貼來的，“組裝一臺機器手臂就補錢，政府太急了，這樣對整個產業非常不利，大家都跟著上，沒有人去搞研發，會把這個行業原來的節奏人為打亂，這也是我們決定將主要精力放在系統集成上的原因，不能只看小利，盯著那點補貼。”
機器人到底缺什么才最值得關心
盡管從臺灣來內地工作已經超過10年，在安徽也有兩年多，歐秉承仍有很多不適應。
“現在機器人市場有點非理性。”歐秉承說，他們當時做了市場調研，發現機器人市場的核心關鍵零部件有80％依靠進口，按理說這么高的進口比例，機器人市場需求非常高，不應再重復類似光伏產業低端過剩高端不足的缺陷，但事實上卻非如此。“各地都在搞機器人產業園，在內地的很多地方，制造業本來就很弱，根本沒有機器，卻還提‘機器換人’。機器人產業特色非常明顯，它是一個配套產業，是供應鏈產業，獨立搞一個機器人產業肯定是要失敗的。”
在參加第19屆Robo Cup機器人世界杯賽期間，英特爾公司全球副總裁、英特爾物聯網工業和能源部門總經理倪健安接受本報記者采訪時說，美國、中國、日本、德國是世界范圍內主要的機器人市場，占全球機器人銷量的70％，機器人市場的增長主要來自中國市場驅動，同時需要生態系統通力合作，中國機器人產業生態系統非常完善，并且有政府的全力支持，中國應在技術方面進行特別關注，機器人四大關鍵技術，包括計算、視覺、語音、驅動。
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