科學(xué)家發(fā)現(xiàn)可替代石墨烯的2D新材料

據(jù)《每日科學(xué)》報(bào)道，來自肯塔基大學(xué)、德國戴姆勒公司及希臘電子結(jié)構(gòu)和激光研究所（IESL）的科學(xué)家們合作發(fā)現(xiàn)了一種單原子厚度的新型平面材料，該材料可替代石墨烯材料，并將推動(dòng)數(shù)字技術(shù)的進(jìn)步。

盡管現(xiàn)在石墨烯備受矚目，被認(rèn)為是世界上最強(qiáng)韌的材料，但卻有一個(gè)顯見的不足——它不是半導(dǎo)體，這對(duì)其在數(shù)字產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用來說無疑是個(gè)打擊。新材料由硅、硼、氮元素組成，3種元素都有重量輕、價(jià)格低、儲(chǔ)量大的優(yōu)點(diǎn)。此外，該材料性質(zhì)極為穩(wěn)定，即便加熱到1 000℃，共價(jià)鍵也沒有斷裂或分解。將硅、硼、氮組合成平面結(jié)構(gòu)的方式中只有如同石墨烯一般的六邊形結(jié)構(gòu)才能形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。新材料的3種原子尺寸不同、共價(jià)鍵也不同，因此形成的六邊形結(jié)構(gòu)也不同于石墨烯。新材料具有金屬特性，但只要在硅原子上部附加其他原子，便可具有半導(dǎo)體特性。

目前的硅技術(shù)已遭遇瓶頸。工藝上通過將處理器排布得越來越緊密來安放更多的部件，但是排布密度總會(huì)到達(dá)極限。而新材料中硅原子的使用則可與現(xiàn)有硅晶圓技術(shù)無縫銜接，有助于半導(dǎo)體行業(yè)溫和緩慢地淘汰掉硅元素。在硅原子上附加其他原子除了能激發(fā)電子能帶隙之外，還可以選擇性更改帶隙值。這一特性是新材料勝過石墨烯的關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)，在太陽能轉(zhuǎn)化和電子應(yīng)用等領(lǐng)域前景廣闊。

（編譯：李星悅，審校：趙博）

來源：ScienceDaily.ScienceDaily，29February2016.＜www. sciencedaily.com/releases/2016/02/160229081857.htm＞.