只需更改纳米材料即可更改设备的功能，而不会影响工艺
量子点（红色）， 碳纳米管 （灰色）和二硫化钼纳米片（灰白色）分别是0D，1D和2D类纳米材料的代表，可以使用基于石墨烯和辅助电场的放置方法大规模地组装它们。 。四年前，IBM宣布计划在未来五年内投资30亿美元用于纳米电子的未来，这是其庞大的7nm and Beyond项目[7nm and Beyond]的一部分。 至少有一家主要的芯片制造商，GlobalFoundries碰到了7nm工艺的壁垒，IBM的目标是走得更远，使用石墨烯将纳米材料放置在某些地方而不会造成化学污染。
发表在《自然通讯》杂志上的一项
研究描述了IBM科学家如何首先以使石墨烯带电的精度达到97％的方式定位石墨烯。
“由于这种方法适用于多种纳米材料，因此我们可以想象具有基于纳米材料独特物理特性的功能的集成设备，” IBM Research巴西分部经理
Matias Steiner说。 “我们还可以想象芯片上的检测器和发光器具有特定波长，该特定波长由纳米材料的光学特性决定。”
例如，斯坦纳（Steiner）解释说，如果您需要更改光电设备的光谱特性，则只需替换纳米材料，而其余制造过程则保持不变。 如果我们继续进一步开发这种方法，将有可能在流水线的多次通过中在不同的地方收集不同的纳米材料，并同时制造在不同频率窗口工作的光探测器。”
巴西研究小组成员
迈克尔·英格尔 （
Michael Ingel）表示 ，该过程可谓是自上而下与自下而上相结合的混合过程。 几年前，IBM创建了其中一种混合工艺，该工艺将自上而下的制造技术（例如光刻）与自下而上的技术相结合，后者通过自组装来发展电子产品。
Ingel解释说，混合工艺的第一步是直接在要组装纳米材料的基板上生长石墨烯。 该公司的演示使用石墨烯在碳化硅上。 Ingel指出，还可以在其他材料（例如铜）上生长石墨烯，然后将其剥离并将其放置在硅或氧化硅衬底上。
下一步是蚀刻石墨烯以确定位置。 这是大规模完成的，可以视为自上而下的技术过程的一部分。
第三步使用自下而上的技术，其中研究人员将石墨烯层放置在交变电场中，同时将纳米材料溶液放置在顶部。 纳米材料渗入并位于相对的石墨烯电极之间。
英格尔说：“因此，石墨烯确定了位置，并提供了电场的方向以及捕获纳米材料以进行定向组装的力。”
在第四步骤中，蚀刻石墨烯电极，并执行其他制造操作以集成电子设备或光电设备。
在此之前，最先进的方法是使用金属电极，这种金属电极很难去除并且限制了器件的效率和集成电位。 “我们认为这项工作的最大突破是自底向上的各种纳米材料的排列，这些纳米材料在更大的毫米级截面上具有纳米级的分辨率，并且电极易于拆卸，” Steiner说。 “石墨烯电极提供了优异的纳米材料排列和密度，限制了与化学物质的相互作用，并避免了金属线，从而实现了卓越的器件性能。”
这个过程将无法快速帮助实现
摩尔定律 。 根据英格尔（Ingel）的说法，最大的问题之一是在工业生产中使用纳米材料解决方案。 英格尔说：“这将需要在标准化纳米材料解决方案方面取得进展，以实现可重复和一致的结果，以及将方法与辅助电场相适应，以用于衬底制造工艺。”
尽管IBM不会解决纳米材料的标准化问题，但是研究人员继续致力于该技术，将各种纳米材料集成在一起以修改集成电路，例如电逆变器或环形发电机，以满足不同的需求。 研究人员也在开发其光谱特性由所用纳米材料决定的发光器和芯片检测器。