美國(guó)科學(xué)家指出萨惑,他們開(kāi)發(fā)了一種新方法隔心,合成出了一種擁有六邊形結(jié)構(gòu)的新型晶型硅掠剑,這種晶型硅有可能被用于制造新一代電子和能源器件,這些新設(shè)備的性能將超過(guò)現(xiàn)有“普通”立方形結(jié)構(gòu)硅制成的相關(guān)設(shè)備的性能盘榨。
? ? ? ? 硅在人類生活中扮演著重要的角色喻粹,它是地殼中含量第二豐富的元素。像所有元素一樣较曼,硅也可以采取不同的晶體形式——同素異形體磷斧。硅常被用于制造計(jì)算機(jī)和太陽(yáng)能電池板等。盡管普通形式的硅無(wú)處不在捷犹,但并不適合制造高性能晶體管和一些光伏器件等設(shè)備弛饭。
? ? ? ? 雖然從理論上來(lái)說(shuō),很多硅的同素異形體擁有更好的物理性能萍歉,但由于缺乏合成途徑侣颂,因此,很難發(fā)揮硅的最大潛力枪孩。
? ? ? ? 卡內(nèi)基大學(xué)的托馬斯·希爾和蒂莫西·斯特羅貝爾領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組此前曾合成出了一種新型硅——Si24憔晒。在最新研究中,他們使用Si24作為合成起始點(diǎn)蔑舞,合成出了一種新型晶體硅——4H-硅拒担,其擁有4層重復(fù)的六邊形結(jié)構(gòu)。
? ? ? ? 斯特羅貝爾解釋說(shuō):“人們對(duì)六邊形硅的興趣可以追溯到20世紀(jì)60年代攻询,因?yàn)槠潆娮犹匦钥梢哉{(diào)諧从撼,由此可獲得超越立方體結(jié)構(gòu)的性能【埽”
? ? ? ? 以前曾有其他科學(xué)家合成出六邊形硅低零,但最新以Si24途徑合成出的六邊形硅是科學(xué)家首次合成出高質(zhì)量的此類大塊晶體,可以用作未來(lái)研究活動(dòng)的基礎(chǔ)拯杠。
? ? ? ? 希爾說(shuō):“我們的新研究除了可以更好地以可控的方式合成出新結(jié)構(gòu)外掏婶,大塊4H-硅晶體的發(fā)現(xiàn)為通過(guò)應(yīng)變工程和元素替代來(lái)調(diào)節(jié)元素的光學(xué)和電子性質(zhì)打開(kāi)了大門。我們或許可以利用這種方法制造出種子晶體潭陪,讓其生長(zhǎng)出大量性能有望超過(guò)金剛石硅的4H-硅雄妥∽罾伲”
? ? ? ? 作為一種半導(dǎo)體材料,硅“兢兢業(yè)業(yè)”服務(wù)了60多年茎芭,為人類電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展立下汗馬功勞揖膜。但是誓沸,技術(shù)在進(jìn)步梅桩,人們對(duì)芯片的要求在提高,硅的“成長(zhǎng)”遇到了瓶頸拜隧∷薨伲科學(xué)家一直在想辦法,要么找到新的材料去替代它洪添,要么對(duì)硅來(lái)一場(chǎng)改造垦页,來(lái)升級(jí)它。此文中的研究者還是在硅上面做文章干奢。他們此前合成出了一種新型硅痊焊,它非常接近直接帶隙材料。現(xiàn)在忿峻,研究者又在新型硅的基礎(chǔ)上薄啥,合成出了新型晶體硅,其電子特性可以調(diào)節(jié)逛尚,或可為實(shí)現(xiàn)新一代電子設(shè)備奠定基礎(chǔ)垄惧。