由意大利和美國(guó)科研人員組成的團(tuán)隊(duì)首次創(chuàng)建出基于硅烯材質(zhì)的晶體管。他們發(fā)表在《自然·納米科技》雜志上的論文描述了如何研制這種出了名挑剔的材料。
硅烯是一種由單個(gè)原子厚度的硅制成的材料，就像石墨烯一樣，被證明具有超凡脫俗的導(dǎo)電性能，這意味著它在未來(lái)電子產(chǎn)品中將大有用武之地，特別是人們對(duì)獲得更快或更小的計(jì)算機(jī)芯片抱有無(wú)限希望的情形下。
問(wèn)題是，硅烯非常難制備，用單張硅烯來(lái)完成工作更是難上加難。距離物理學(xué)家提出硅烯如何作用的理論已經(jīng)有8年之久了，從那以后，很多個(gè)團(tuán)隊(duì)試圖創(chuàng)造這種材料，但大多數(shù)都沒(méi)有成功。
人們發(fā)現(xiàn)，讓單張硅烯材料產(chǎn)生作用成為阻礙它實(shí)現(xiàn)應(yīng)用等一系列問(wèn)題的關(guān)鍵。在這次新的嘗試中，研究人員不僅制備出了這種材料，還發(fā)現(xiàn)了一種方法，足以馴服它來(lái)制造微晶體管。
據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)2月4日（北京時(shí)間）報(bào)道，為了讓這個(gè)納米級(jí)別的材料乖乖合作，研究人員第一次在鍍有氧化鋁的銀條上生成了一些硅烯層。一旦生成，硅烯層從培養(yǎng)基上剝落，將銀排斥到二氧化矽晶片的另一面，銀隨后被塑造成允許硅烯單層被用作晶體管的電觸點(diǎn)。
該團(tuán)隊(duì)報(bào)告稱，他們已經(jīng)創(chuàng)建了幾個(gè)這種晶體管，且其在真空中工作具有穩(wěn)定性。他們還聲稱，到目前為止，硅烯的表現(xiàn)沒(méi)有辜負(fù)預(yù)測(cè)其屬性的理論假設(shè)。
盡管他們?cè)诩夹g(shù)上已經(jīng)創(chuàng)建了基于硅烯的晶體管，但是，這個(gè)過(guò)程能否在商業(yè)化應(yīng)用中大規(guī)模使用還不清楚，還有更多的深入研究要做。
如果能夠攻克難關(guān)，團(tuán)隊(duì)成員相信，未來(lái)的電子元器件中硅烯的應(yīng)用會(huì)比石墨烯更容易，畢竟目前絕大多數(shù)的芯片設(shè)計(jì)都是硅基的。硅烯具備與石墨烯類似的幾何結(jié)構(gòu)和Dirac型電子結(jié)構(gòu)，科學(xué)家一直預(yù)測(cè)它也具有石墨烯中發(fā)現(xiàn)的新奇量子效應(yīng)，例如量子自旋霍爾效應(yīng)等，也一直期盼實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃C實(shí)這些理論預(yù)言。2010年，曾有法國(guó)研究組報(bào)道在銀單晶表面上獲得了硅烯，但后續(xù)的研究證明該結(jié)果是錯(cuò)誤的。今天，本研究不光實(shí)現(xiàn)了硅烯制備，甚至連應(yīng)用的晶體管都一并制造出來(lái)，這連續(xù)實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)里程碑意義的突破，希望其商業(yè)化應(yīng)用也能一帆風(fēng)順。
