輝鉬可望成為下一代半導體材料

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新華社倫敦１月３１日電（記者黃堃）新一期英國《自然·納米技術》雜誌日前刊登報告說，單層的輝鉬材料顯示出良好的半導體特性，有些性能超過現在廣泛使用的硅和研究熱門石墨烯，可望成為下一代半導體材料。
輝鉬是鉬的二硫化物。瑞士洛桑聯邦高等理工學院的研究人員報告說，輝鉬在自然界中含量豐富，常用於冶煉合金等領域，但之前對它電學性能的研究卻不多，而實際上單層輝鉬材料具有良好的半導體特性。
與現在廣泛使用的硅材料相比，輝鉬具有兩個主要優點：一是達到同等效用的體積更小。只有０.６５納米厚的輝鉬材料，電子在其中能像在２納米厚的硅材料中那樣自如移動，同時，現有技術還無法將硅材料製作得跟輝鉬材料一樣薄；二是能耗更低。據估計，輝鉬製成的晶體管在待機狀態下消耗的能量只是硅晶體管的約十萬分之一。
本次研究關注的是只有一層二硫化鉬分子的輝鉬材料，它與現在的研究熱門石墨烯類似，後者是只有一層碳原子的超薄材料，也被看做是下一代半導體的熱門材料，有關它的研究成果獲得２０１０年諾貝爾物理學獎。
但報告說，半導體材料的一個重要特徵是具有“能隙”，以便製作半導體開關。輝鉬能隙的值非常理想，而石墨烯的能隙為零。如何為石墨烯加上合適的能隙是困擾相關研究的一個難題，這使得輝鉬與石墨烯相比也具有優勢。
領導研究的安德拉斯·基什教授表示，輝鉬是良好的下一代半導體材料，在製造超小型晶體管、發光二極體和太陽能電池方面具有很廣闊的前景。