新六边形硅有望催生下一代电子与动力设备
美国科学家在最新一期《物理学谈论快报》杂志撰文指出,他们开发了一种新办法,组成出了一种具有六边形结构的新式晶型硅,这种晶型硅有或许被用于制作新一代电子和动力器材,这些新设备的功能将逾越现有“一般”立方形结构硅制成的相关设备的功能。
硅在人类日子中扮演着重要的人物,它是地壳中含量第二丰厚的元素。像一切元素相同,硅也能够采纳不同的晶体办法——同素异形体。硅常被用于制作计算机和太阳能电池板等。尽管一般办法的硅无处不在,但并不合适制作高功能晶体管和一些光伏器材等设备。
尽管从理论上来说,许多硅的同素异形体具有更好的物理功能,但由于缺少组成途径,因而,很难发挥硅的最大潜力。
卡内基大学的托马斯·希尔和蒂莫西·斯特罗贝尔领导的一个研讨小组此前曾组成出了一种新式硅——Si24。在最新研讨中,他们运用Si24作为组成起始点,组成出了一种新式晶体硅——4H-硅,其具有4层重复的六边形结构。
斯特罗贝尔解说说:“人们对六边形硅的爱好能够追溯到20世纪60年代,由于其电子特功能够调谐,由此可获得逾越立方体结构的功能。”
曾经曾有其他科学家组成出六边形硅,但最新以Si24途径组成出的六边形硅是科学家初次组成出高质量的此类大块晶体,能够用作未来研讨活动的根底。
希尔说:“咱们的新研讨除了能够更好地以可控的办法组成出新结构外,大块4H-硅晶体的发现为经过应变工程和元素代替来调理元素的光学和电子性质打开了大门。咱们或许能够使用这种办法制作出种子晶体,让其生长出很多功能有望逾越金刚石硅的4H-硅。”
作为一种半导体资料,硅“脚踏实地”服务了60多年,为人类电子工业开展立下丰功伟绩。可是,技能在前进,人们对芯片的要求在进步,硅的“生长”遇到了瓶颈。科学家一直在想办法,要么找到新的资料去代替它,要么对硅来一场改造,来晋级它。此文中的研讨者仍是在硅上面做文章。他们此前组成出了一种新式硅,它十分挨近直接带隙资料。现在,研讨者又在新式硅的根底上,组成出了新式晶体硅,其电子特功能够调理,或可为完成新一代电子设备奠定根底。
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