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全错纯石墨烯不适合当硅材料接班人

发布时间:2019-08-15 19:55:40

  让石墨烯(graphene)成为半导体硅材料的接班人,已经成为美国、日本、欧洲甚至是中国等地政府大力支持的优先研究项目;但因为石墨烯缺乏能隙(bandgap)的自然特性,美国麻省理工学院(MIT)与哈佛大学(Harvard University)的研究人员认为大家可能都搞错了方向,应该是找寻性能媲美石墨烯、但具备能隙的化合物材料。

  研究人员指出,有一类以NiHITP (nickel hexa-imino-triphenylene)为代表的材料,就拥有上述特性。MIT化学教授Mircea Dinca表示: 就像石墨可剥离为石墨烯(也不过就是片状的石墨),我们所开发的材料也能剥离成片状;相较于石墨烯层,我们的材料层是能透过受控制的化学改质(chemical modification)来调节,因此能有系统地改变其电子特性。

  该种新开发材料的正式名称是 Ni (HITP)2 ,因为它键合了镍(Ni)的 个原子以及2个HITP有机分子;不过NiHITP只是一个具备天然能隙之材料类别中的第一种,能针对特定应用在原子等级调节其电子功能。

  类石墨烯材料的分子架构会自然形成六角形晶格,而每个六角形的开口都能完全对齐

  Dinca指出: 我们还没量测出这种材料的能隙,但确定它大于0;石墨烯的能隙是0,并不适合做为半导体。我们现在正试图将该种材料制作成大尺寸的片状,首先要量测它的能隙并能更清楚描述其电子特性,其次则是用该种材料来制作组件;而这也是我们所面临的挑战。

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