搜索热:孙军 硬度
扫一扫 加微信
首页 > 新闻资讯 > 科技前沿 > 消息正文
首页 > 新闻资讯 > 科技前沿 > 消息正文
硒化铟——石墨烯和硅的"黄金分割点",有望成为下一代革命性半导体材料
发布:sherry93   时间:2016/11/29 10:49:39   阅读:1224 
分享到新浪微博 分享到腾讯微博 分享到人人网 分享到 Google Reader 分享到百度搜藏分享到Twitter
 
图1   硒化铟(InSe)的原子结构

在对石墨烯和二维材料进行十年的深入研究之后,一种新发现的半导体材料在超快电子器件领域显示出了巨大的应用潜力!这种新是半导体材料就是硒化铟(InSe)!硒化铟(InSe)只有几个原子厚,类似于石墨烯。曼彻斯特大学和诺丁汉大学的研究人员在本周的《Nature Nanotechnology 》上报道了这项研究。
 
石墨烯只有一个原子厚度,具有无可比拟的电子性能,所以人们对石墨烯在电子器件领域的应用寄予厚望。但是有一个很严重的问题是,石墨烯没有能隙。石墨烯的性质更像金属而并非半导体,导致它在晶体管类型应用的潜力大大受挫。

 

图2  二硒化铟器件

新的研究表明,硒化铟InSe晶体只有几个原子厚度,几乎和石墨烯一样薄。 InSe被证明具有比在现代电子学中普遍使用的硅更优异的电学性能。重要的是,不同于石墨烯,但与硅类似,超薄的硒化铟材料具有大的能隙,可以允许晶体管很容易的实现开关,可以被用来制备高速电子器件
 
将石墨烯与其他新材料相结合,这些新材料具有与石墨烯的非凡性能互补的独特特性,已经导致令人兴奋的技术进步,并且可以产生超出我们想象的应用。
 

因为发现石墨烯而获得诺贝尔奖的Andre Geim爵士是这项研究的作者之一,海姆教授认为新发现的硒化铟超薄半导体可能对未来电子学的发展产生重大影响。
 
“超薄硒化铟InSe就像是硅材料和石墨烯材料之间的黄金分割点,类似于石墨烯,InSe具有超薄的结构,允许被缩放到纳米尺寸;同时与硅类似,硒化铟InSe又是一种非常好的半导体”。
 
摆在研究人员面前的难点是如何制备高质量的硒化铟电子器件。由于硒化铟非常薄,很容易被大气中的氧和水分迅速损坏。为了避免这种损坏,研究人员利用在国家石墨烯研究所开发的新技术,在氩气气氛中制备电子器件
 

图3  硒化铟薄膜的载流子迁移率

利用这种技术,人们第一次制备出了高质量的原子级的硒化铟薄膜,其在室温下的电子迁移率达在2,000cm2 / Vs,显著高于硅材料。在更低的温度下这个值还会增大。

目前在实验室人们制备出了几微米的硒化铟材料,与人类头发的横截面相当。研究人员认为,通过利用现有广泛生产大面积石墨烯片的方法,硒化铟也可以很快在商业水平上生产。
 
论文的共同作者、(NGI)英国国家石墨烯研究院主任Vladimir Falko教授说:“NGI开发的用于将原子层材料分离成高质量二维晶体的技术为寻找新的光电材料提供了巨大的机会。我们将不断尝试寻找新的层状材料。超薄硒化铟InSe就是不断扩大的二维晶体家族的成员中的佼佼者。

目前,石墨烯和相关二维材料的研究是跨越科学和工程领域的材料学研究中进步最快的领域。

附件>> http://www.nature.com/nnano/journal/vaop/ncurrent/full/nnano.2016.242.html


来源:烯碳资讯
 
相关信息
   标题 相关频次
 “石墨烯之父”又发现超级材料:或是半导体的未来
 3
 #电子材料周报#电子高速公路,想象你的电脑可以被卷起来
 2
 #电子材料周报#看电子如何在新材料中“旅行”
 2
 #电子材料周报#芯片超材料助力量子计算机发展
 2
 #电子材料周报#有望实现光通路的硅基超材料
 2
 #国内材料周报#首次实现石墨烯单核控制形核和快速生长
 2
 #一周国内材料科研#济南大学研究出用于测定胰岛素的新型生物传感器
 2
 《自然》《科学》一周(4.9-4.15)材料科学前沿要闻
 2
 《自然》《科学》一周(5.28-6.3)材料科学前沿要闻
 2
 2017上半年二维材料前沿综述精选
 2
 超材料结构:研究人员制造出首个超原子二维半导体!
 2
 顶刊动态丨电子材料前沿最新科研成果精选
 2
 丢弃物中的惊人发现:开启二维材料新世界
 2
 国家为何如此重视石墨烯?
 2
 黑磷:比石墨烯更好的导体
 2
 化学方法“开辟”构建2D材料的新天地
 2
 尽管石墨烯赚足了注意力,但真正奇妙的却是这些
 2
 科学家成功研制1.5英寸石墨烯单晶
 2
 科学家理论证明类似石墨烯的新型纳米半导体材料存在
 2
 两种奇异的二维材料组合提供了一种调节光波的新方法
 2
 清华航院李群仰课题组等揭示超薄二维材料摩擦演化之谜
 2
 石墨烯的神奇:刚柔并济 超群拔类
 2
 石墨烯中的valley自由度通道
 2
 我国实现米级单晶石墨烯的制备
 2
 新型二维半导体材料 或将电子设备速度提高百倍
 2
 研究人员用半导体石墨烯纳米带培养纳米电路
 2
 中日科学家研究出新型二维材料半导体量子晶体管
 2
  “网状的碳”是更快DNA测序的关键
 1
 "它"号称能秒杀OLED?
 1
 #薄膜周报# NASA航天器的新型保温“外衣”
 1
 #薄膜周报#单层二维冰相变研究获进展
 1
 #薄膜周报#厚度低于10nm的尼龙(聚酰胺)滤膜
 1
 #薄膜周报#看得见的手—原子力显微镜助力薄膜技术发展
 1
 #电子材料#首次发现微磁区导电,有望扩展磁存储空间
 1
 #电子材料周报#超晶格设计实现多铁性特征
 1
 #电子材料周报#浸涂技术开发新型纤维状发光二极管
 1
 #电子材料周报#史无前例的超导石墨烯薄片
 1
 #电子材料周报#智能传感器,嘈杂中亦可听见声音
 1
 #高分子材料周报#聚合物纳米凝胶
 1
 #国内材料周报#“雾霾克星”?Yes!
 1
 #国内材料周报#划时代的突破——金属氢!
 1
 #国内材料周报#可塑性可调石墨烯类突触器件的实现
 1
 #国内材料周报#自旋量子通道转换“入住”石墨烯分子条带
 1
 #纳米周报# 刷新单分子二极管的最高纪录
 1
 #纳米周报#神奇!石墨烯竟然和大脑碰出“爱情火花”?
 1
 #纳米周报#石墨烯生产新方法,有望实现半价生产
 1
 #纳米周报#源头治理:从光源控制光噪
 1
 #新能源周报#3D打印、石墨烯、新能源三者合体
 1
 #新能源周报#为光伏产业带来革命的新型纳米太阳能电池
 1
 “白色石墨烯”可大幅提升陶瓷材料性能
 1