发布时间:2024-03-22 13:32:11 作者 :极线光学网 围观 : 746次
曼彻斯特大学的研究人员本月宣布,他们已经成功制造出只有几个原子厚的硒化铟材料。它具有比石墨烯更好的半导体性能,是未来替代硅制造电子芯片的理想材料。过去十年,世界在石墨烯和二维材料的研究上投入了大量资金。这些努力没有白费。最近,一种可用于未来超级计算设备的新型半导体材料浮出水面。这种半导体被称为硒化铟,只有几个原子厚,非常接近石墨烯。曼彻斯特大学和诺丁汉大学的研究人员本月在学术期刊《NatureNanotechnology》上发表了这项研究。硒化铟(InSe)比石墨烯更好的半导体。石墨烯只有一层原子厚,具有无与伦比的导电性。世界各地的专家正在想象石墨烯在未来电路中的应用。尽管石墨烯具有非凡的特性,但它没有能隙。与普通半导体不同,它的化学行为更像金属。这使得其类似晶体管的应用前景黯淡。这项新发现表明,硒化铟晶体可以制成只有几个原子那么薄的厚度。它已表现出比硅优越得多的电子特性。硅是当今电子元件中常用的材料。更重要的是,与石墨烯不同,硒化铟的能隙相当大。这使得晶体管可以轻松地打开/关闭。这与硅非常相似,使得硒化铟成为硅的理想替代材料。人们可以用它来创造下一代超快电子设备。如今,科学家们对将石墨烯与其他优异材料结合起来感兴趣。让石墨烯的非凡特性与其他材料相得益彰。这通常会产生令人兴奋的科学发现,以我们从未想象过的方式应用于现实世界的问题。“石墨烯之父”安德烈·海姆爵士表示:“超薄硒化铟是介于硅和石墨烯之间的理想材料。与石墨烯类似,硒化铟具有天然的超薄形态,使其真正的纳米级加工成为可能。硅、硒化铟是一种优秀的半导体。”安德烈·海姆爵士安德烈·海姆爵士因发现石墨烯而获得诺贝尔物理学奖,他也是该研究的作者之一,他认为硒化铟的这一发现将对未来电子工业产生巨大影响。英国国家石墨烯研究所的最新成果曼彻斯特大学国家石墨烯研究所的研究人员需要克服一个首要问题,才能制造出高质量的硒化铟器件。为了避免这种情况,硒化铟器件必须在氩气中制造。这采用了曼彻斯特大学国家石墨烯研究所开发的技术。这使得世界上第一个高质量、原子级厚度的硒化铟薄膜得以生产出来。室温下电子迁移率达到2000cm2/Vs,远超硅,在更低的温度下,这一指标会呈指数级增长。在当前的实验中,研究人员生产了长和宽几微米的硒化铟,大约相当于一根头发的横截面大小。研究人员认为,通过结合现有的制造大面积石墨烯的技术,硒化铟的商业化生产指日可待。国家石墨烯研究所所长、本文作者之一弗拉基米尔·法尔科教授表示:“国家石墨烯研究所开发的技术可以分离材料的原子层并生产高质量的二维晶体。这项技术为光电新材料的发展提供了广阔的前景,我们一直在寻找新的层状材料进行实验。
“超薄硒化铟是快速生长的二维晶体家族的一员。这些二维晶体,根据其结构、厚度和化学成分,具有许多有用的特性。对于石墨烯和二维材料的研究连接科学和工程技术。如今,这是材料科学发展最快的领域。
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