編者按:曼大研究人員本月宣布,已成功制成只有幾原子厚的硒化銦材料。它擁有比石墨烯更好的半導(dǎo)體屬性,是未來替代硅制作電子芯片的理想材料。
近十年來,全世界對石墨烯和二維材料的研究進行了巨大的投入。這些努力沒有白費。近期,一種可應(yīng)用于未來超算設(shè)備的新型半導(dǎo)體材料浮出水面。
這種半導(dǎo)體名為硒化銦 (InSe),它只有幾原子厚,十分接近石墨烯。本月,曼徹斯特大學(xué)和諾丁漢大學(xué)的研究人員們把這項研究發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊 《Nature Nanotechnology》上。

硒化銦(Indium Selinide,InSe)
比石墨烯更好的半導(dǎo)體
石墨烯只有一層原子那么厚,具有無可比擬的導(dǎo)電性。全世界的專家們都在暢想石墨烯在未來電路中的應(yīng)用。
盡管有那么多的超凡屬性,石墨烯卻沒有能隙(energy gap)。不同于普通的半導(dǎo)體,它的化學(xué)表現(xiàn)更像是金屬。這使得它在類似于晶體管的應(yīng)用上前景黯淡。
這項新發(fā)現(xiàn)證明,硒化銦晶體可以做得只有幾層原子那么薄。它已表現(xiàn)出大幅優(yōu)于硅的電子屬性。而硅是今天的電子元器件(尤其是芯片)所普遍使用的材料。
更重要的是,跟石墨烯不同,硒化銦的能隙相當大。這使得它做成的晶體管可以很容易地開啟/關(guān)閉。這一點和硅很像,使硒化銦成為硅的理想替代材料。人們可以用它來制作下一代超高速的電子設(shè)備。
石墨烯之父:它是硅和石墨烯中間的理想材料
當下,科學(xué)家們很喜歡把石墨烯和其他優(yōu)秀的材料結(jié)合起來。讓石墨烯的非凡屬性和其他材料的特點進行互補。這往往產(chǎn)生令人興奮的科學(xué)發(fā)現(xiàn),并會以我們想象不到的方式應(yīng)用在實際問題中。
“石墨烯之父 ”Sir Andre Geim 說:
“超薄的硒化銦,是處于硅和石墨烯之間的理想材料。類似于石墨烯,硒化銦具有天然超薄的形態(tài),使真正納米級的工藝成為可能。又和硅類似,硒化銦是優(yōu)秀的半導(dǎo)體。”

Sir Andre Geim
由于發(fā)現(xiàn)了石墨烯,Sir Andre Geim 獲得了諾貝爾物理學(xué)獎。他同時也是這項研究的作者之一。他認為,這項硒化銦的發(fā)現(xiàn)會對未來電子產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生巨大沖擊。
硒化銦是國立石墨烯研究院的最新成果

國立石墨烯研究院
曼徹斯特大學(xué)的研究人員們需要克服一項首要問題,才能制作出高質(zhì)量的硒化銦裝置。由于太薄,硒化銦會快速被氧氣和空氣中的水分分解。為避免這種情況,硒化銦裝置必須在氬氣中制作。而這利用了曼大國立石墨烯研究院開發(fā)的技術(shù)。

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