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石墨烯Out了? 研究人员开发全新硅材料Silicene

2012-05-04 阅读:
石墨烯一直备受业界关注,因为它能提供比目前所有硅基晶体管材料都高的电子迁移率。一群科学研究人员日前提出一份报告,声称已经在银基板上成功成长单层硅,他们制造出2D蜂窝形式的硅材料,合成了“Silicene”薄片磊晶。

一群科学研究人员日前提出一份报告,声称已经在银基板上成功成长单层硅,他们制造出2D蜂窝形式的硅材料,其结构类似于以碳原子为基础的石墨烯(graphene)。

一个由来自柏林和马赛大学,以及罗马和Saint Aubin研究机构的科学家所组成的研究团队,稍早前在《Physical Review Letters》上发表了一份报告,声称已证实在银(111)基板上合成了“Silicene”薄片磊晶。

(编按:小编尚未找到Silicene的适切中译,有人称之为“硅烯”,或“硅版石墨烯”,此处先保留原文,让读者能一目了然。)

石墨烯Out了? 研究人员开发全新硅材料Silicene(电子工程专辑)

硅和碳都拥有四个价电子,这意味着这两种元素应该能表现出的相似特性,包括可能拥有与硅元件相同的生命周期,以及碳基导体和半导体的特性等。

石墨烯一直备受业界关注,因为它能提供比目前所有硅基晶体管材料都高的电子迁移率。然而,在石墨烯真正迈向商用化部署以前,它还必确定能与基于硅的竞争材料相媲美,特别是silicene与所有的基于硅的电子元件天生便具有相容性,而且能轻松地沿用既有的晶圆制造设备。

石墨烯Out了? 研究人员开发全新硅材料Silicene(电子工程专辑)
日本北陆先端科学技术大学院大学在ZrB2/Si基板上制备的Silicene的示意图

事实上,2010年便已经有学者推测能够合成silicene,部份学者则声称已经观察到了silicene的结构。来自柏林大学、艾克斯马赛大学、CNR-ISM Rome以及位在Saint Aubin的Synchrotron Soleil的团队,在他们共同提交给《Pjysical Review Letter》的论文摘要中表示,该小组所提出的证据是结合了隧穿显微镜和角分辨光电发射能谱学(Angle-Resolved. Photoemission Spectroscopy),以及基于密度泛涵理论(density functional theory)的计算,相当引人瞩目。

Silicene由于具有波纹表面(rippled surface),因而被认为与石墨烯有很大不同,但另一个研究团队所发表的silicene论文则主张,silicene纳米带(nanoribbons)和薄片(sheets)的电子属性与石墨烯类似。

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