新型二維納米材料可能帶來(lái)電子工業(yè)革命

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)，稱為二維納米材料。新研制出的這種材料厚度僅有納米，它有著*的性質(zhì)，電子在其內(nèi)部能以*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)，是人類已知的zui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?，將它制成類似石墨烯的薄片后，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?？茖W(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*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。