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六邊形硅催生新型電子與能源設(shè)備半導(dǎo)體材料發(fā)展迅速

作者： 2021年06月09日來源：瀏覽量：

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美國科學(xué)家開發(fā)了一種新方法，合成出了一種擁有六邊形結(jié)構(gòu)的新型晶型硅，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)備的性能將超過現(xiàn)有“普通”立方形結(jié)構(gòu)硅制成的相關(guān)

　　美國科學(xué)家開發(fā)了一種新方法，合成出了一種擁有六邊形結(jié)構(gòu)的新型晶型硅，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。

　　硅在人類生活中扮演著重要的角色，它是地殼中含量第二豐富的元素。像所有元素一樣，硅也可以采取不同的晶體形式——同素異形體。硅常被用于制造計算機和太陽能電池板等。盡管普通形式的硅無處不在，但并不適合制造高性能晶體管和一些光伏器件等設(shè)備。

　　雖然從理論上來說，很多硅的同素異形體擁有更好的物理性能，但由于缺乏合成途徑，因此，很難發(fā)揮硅的最大潛力。

　　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)的一個研究小組此前曾合成出了一種新型硅——Si24。在最新研究中，他們使用Si24作為合成起始點，合成出了一種新型晶體硅——4H-硅，其擁有4層重復(fù)的六邊形結(jié)構(gòu)。

　　作為一種半導(dǎo)體材料，硅“兢兢業(yè)業(yè)”服務(wù)了60多年，為人類電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展立下汗馬功勞。但是，技術(shù)在進步，人們對芯片的要求在提高，硅的“成長”遇到了瓶頸。科學(xué)家一直在想辦法，要么找到新的材料去替代它，要么對硅來一場改造，來升級它。此文中的研究者還是在硅上面做文章。他們此前合成出了一種新型硅，它非常接近直接帶隙材料。現(xiàn)在，研究者又在新型硅的基礎(chǔ)上，合成出了新型晶體硅，其電子特性可以調(diào)節(jié)，或可為實現(xiàn)新一代電子設(shè)備奠定基礎(chǔ)。

　　半導(dǎo)體指常溫下導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間的材料。半導(dǎo)體在集成電路、消費電子、通信系統(tǒng)、光伏發(fā)電、照明、大功率電源轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域都有應(yīng)用，如二極管就是采用半導(dǎo)體制作的器件。無論從科技或是經(jīng)濟發(fā)展的角度來看，半導(dǎo)體的重要性都是非常巨大的。大部分的電子產(chǎn)品，如計算機或是數(shù)字錄音機當(dāng)中的核心單元都和半導(dǎo)體有著極為密切的關(guān)聯(lián)。

　　常見的半導(dǎo)體材料有硅、鍺、砷化鎵等，硅是各種半導(dǎo)體材料應(yīng)用中最具有影響力的一種。

　　資料來源：科技日報、百科

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