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科学家解开石墨烯取代硅基材料的“死穴”
2014-06-13 18:33   审核人:
科学家解开石墨烯取代硅基材料的“死穴”

 New graphene-type material created

科技日报讯 (记者陈丹)英国利物浦大学的科学家开发出一种与石墨烯相关的新材料,其具有改善电子设备中使用的晶体管的潜力。这种名为“三嗪基石墨相氮化碳”的新材料早在1996年就获得了理论预测,但这是它第一次被研制出来。

目前的晶体管由昂贵的硅制成,在电子设备中应用时会产生热量。科学家们一直在寻找一种可以取代硅的碳基材料,但作为半导体使用,要求这种材料拥有电子能带隙。只有一个原子厚的石墨烯因具有强度大、导热和导电效率高等特性,一直被认为是硅的“接班人”,不过没有带隙也是它的“死穴”。而此次研发的新材料也是二维的,并且拥有电子能带隙,这使得它适合于制造晶体管的可能性大增。

利物浦大学化学系教授安德鲁·库珀说:“这是一个令人兴奋的结果,因为有序的二维有机固体材料相对来说太少了。找到了石墨烯家族的一位新成员意义非常重大。”

物理学家组织网5月23日(北京时间)报道,研究团队首先用廉价的双氰胺分子,制备出了石墨相氮化碳晶体,它的二维层状结构与石墨烯类似,但其中含有氮。然后,他们将这些晶体置于石英管中,在600摄氏度高温下加热62个小时使之融化,这时得到的液体中含有三嗪基石墨相氮化碳小薄片,通过过滤或者将其从石英管上剥离就可以分离出来。

这种新材料目前仍处于早期开发阶段,库珀表示,接下来的研究将是探索它的性质。他说:“创建和分析这种材料仅仅是第一步。要扩大制备规模并证明其在电子设备中的作用,我们还有很多工作要做。”

 
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