澳大利亚明升体育app家研制出一种由氧化钼晶体制成的新型二维纳米材料,有可能给电子工业带来革命,使“纳米”一词不再停留于营销概念而成为现实。
在材料学中,厚度为纳米量级的晶体薄膜通常被视作二维的,即只有长宽,厚度可忽略不计,称为二维纳米材料。新研制出的这种材料厚度仅有11纳米,它有着独特的性质,电子在其内部能以极高速度运动。
明升体育app家说,他们是从另一种奇妙的新材料——石墨烯得到启发的。石墨烯是单层碳原子网,是人类已知的最薄材料,电子在其中也能高速运动。但石墨烯缺乏能隙,用它制造的晶体管无法实现电流开关。氧化钼材料本身拥有能隙,将它制成类似石墨烯的薄片后,既支持电子高速运动,其半导体特性又适合制造晶体管。
明升体育app家说,在新材料内部,电子极少因为遇到“路障”而散射,可以流畅地迅速运动。利用这种新材料可研制出更小、数据传输速度更快的电子元件和产品,例如性能与台式电脑相当的平板电脑。
电子产品的性能取决于半导体集成能力,在过去几十年里,技术进步使晶体管体积大大缩小,硅芯片性能提高了成千上万倍,带来了信息技术革命。但受限于硅材料本身的性质,传统半导体技术已经趋近极限。明升体育app家正在积极寻找新一代半导体核心材料。
研究小组已经用新材料制造出纳米尺度的晶体管。他们预计,如果被电子工业所接受,氧化钼有可能在5到7年内成为电子产品的标准材料。
这项研究主要是由澳大利亚联邦明升体育app与工业研究组织和皇家墨尔本理工大学的明升体育app家合作完成的,相关论文发表在1月4日的《先进材料》杂志上。(来源:新华社 张小军)
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