澳大利亞科學(xué)家研制出一種由氧化鉬晶體制成的新型二維納米材料,有可能給電子工業(yè)帶來(lái)革命,使“納米”一詞不再停留于營(yíng)銷(xiāo)概念而成為現(xiàn)實(shí)。
在材料學(xué)中,厚度為納米量級(jí)的晶體薄膜通常被視作二維的,即只有長(zhǎng)寬,厚度可忽略不計(jì),稱(chēng)為二維納米材料。新研制出的這種材料厚度僅有11納米,它有著獨(dú)特的性質(zhì),電子在其內(nèi)部能以極高速度運(yùn)動(dòng)。
科學(xué)家說(shuō),他們是從另一種奇妙的新材料——石墨烯得到啟發(fā)的。石墨烯是單層碳原子網(wǎng),是人類(lèi)已知的最薄材料,電子在其中也能高速運(yùn)動(dòng)。但石墨烯缺乏能隙,用它制造的晶體管無(wú)法實(shí)現(xiàn)電流開(kāi)關(guān)。氧化鉬材料本身?yè)碛心芟?,將它制成?lèi)似石墨烯的薄片后,既支持電子高速運(yùn)動(dòng),其半導(dǎo)體特性又適合制造晶體管。
科學(xué)家說(shuō),在新材料內(nèi)部,電子極少因?yàn)橛龅?ldquo;路障”而散射,可以流暢地迅速運(yùn)動(dòng)。利用這種新材料可研制出更小、數(shù)據(jù)傳輸速度更快的電子元件和產(chǎn)品,例如性能與臺(tái)式電腦相當(dāng)?shù)钠桨咫娔X。
電子產(chǎn)品的性能取決于半導(dǎo)體集成能力,在過(guò)去幾十年里,技術(shù)進(jìn)步使晶體管體積大大縮小,硅芯片性能提高了成千上萬(wàn)倍,帶來(lái)了信息技術(shù)革命。但受限于硅材料本身的性質(zhì),傳統(tǒng)半導(dǎo)體技術(shù)已經(jīng)趨近極限。科學(xué)家正在積極尋找新一代半導(dǎo)體核心材料。
研究小組已經(jīng)用新材料制造出納米尺度的晶體管。他們預(yù)計(jì),如果被電子工業(yè)所接受,氧化鉬有可能在5到7年內(nèi)成為電子產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)材料。
這項(xiàng)研究主要是由澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織和皇家墨爾本理工大學(xué)的科學(xué)家合作完成的,相關(guān)論文發(fā)表在4日的《先進(jìn)材料》雜志上。
轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。