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

      美國(guó)科學(xué)家開(kāi)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(guò)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(jì)算機(jī)和太陽(yáng)能電池板等。盡管普通形式的硅無(wú)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(lái)說(shuō)，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(gè)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(diǎn)，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(jìn)步，人們對(duì)芯片的要求在提高，硅的“成長(zhǎng)”遇到了瓶頸?？茖W(xué)家一直在想辦法，要么找到新的材料去替代它，要么對(duì)硅來(lái)一場(chǎng)改造，來(lái)升級(jí)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(shí)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(fèi)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(wú)論從科技或是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的角度來(lái)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(jì)算機(jī)或是數(shù)字錄音機(jī)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(jiàn)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。