納米級超薄硒化銦是一種具有獨特性能的類(lèi)石墨烯新半導體材料,其厚度從一層(~0.83 nm)到幾十層不等。這種新半導體材料的電學(xué)和光學(xué)性能研究是在2010年物理學(xué)諾貝爾獎得主?英國曼徹斯特大學(xué)教授安德烈?海姆的實(shí)驗室進(jìn)行的。近日烏克蘭和英國科學(xué)家在《Nature Nanotechnology》雜志上發(fā)表聯(lián)合文章《高電子遷移率、量子霍爾效應和納米級超薄硒化銦中的異常光學(xué)響應》,認為硒化銦的實(shí)際應用有可能導致納米電子學(xué)的革命。
石墨烯是由一層碳原子組成,與石墨烯不同,硒化銦是銦原子(In)和硒原子(Se)的二元化合物,厚度為四個(gè)原子,原子排列順序為Se-In-In-Se。
該種半導體材料的納米膜是從與石墨烯結構相類(lèi)似的硒化銦層狀晶體大量錠中得到。2013年科學(xué)家們首次從硒化銦層狀晶體中剝離原子薄膜,2016年研究出這種材料厚度從1個(gè)納米到幾個(gè)納米的光學(xué)和電學(xué)性能。通過(guò)烏克蘭和英國科學(xué)家的聯(lián)合研究,硒化銦層狀晶體成功剝離至單層狀態(tài)。有趣的是,正如2004年首次獲得石墨烯一樣,剝離硒化銦的其余層也是使用的普通膠帶。
科學(xué)家們發(fā)現,這種材料的超薄納米層具有定性區別于其它類(lèi)石墨烯二維(2D)晶體的獨特性能。因此,獲得的硒化銦樣品中,電子的遷移率(即速度)很高,尤其是與二硫化鉬和二硒化鉬相比,這個(gè)參數值很高。這一重要特性使得其在提高設備性能方面顯得尤為重要。
烏克蘭國家科學(xué)院物理和數學(xué)研究所切爾諾夫分院的研究團隊是烏克蘭為數不多的系統從事類(lèi)石墨烯二維(2D)晶體研究的團隊,他們還積極開(kāi)展新功能混合范德華納米異質(zhì)結構研究,特別是與其它所有已知的類(lèi)石墨烯2D晶體相比,納米異質(zhì)結構石墨烯/多層硒化銦光敏性記錄值特點(diǎn)明顯(可達 105 A/W,當 λ = 633 nm時(shí))。
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更多>2018-10-12