单原子层锗——电子产业的未来？
2015年02月18日 11:34 5234次浏览 来源： 新材料在线 分类： 新技术
据Science Daily 本月14日报道，俄亥俄州立大学化学系助理教授Joshua Goldberger在美国科学促进协会会议上宣布了一项重大成果，在制备单锗（单原子层锗）的方法上取得了重大进展。
2013年，Goldberger的实验室第一个成功制备出了单原子层锗—由于它非常薄，因此你可以把它看成是二维的。在那之后，他和他的研究小组就一直在研究单锗原子间的共价键，并向其中掺杂锡单质制备复合材料。
他们的目标是制备一种运输电子效率10倍于硅的材料，并且具有更好的光学性能，后者是提高LED和激光器效率的关键。
“通过调节单锗的原子键，我们就可以改变材料的电子结构，也就可以控制单锗吸收能量的多寡。” Goldberger解释道。“因此，理论上我们是可以制造出一种能吸收所有波长的光的材料，或者能吸收不同光的材料，这统统取决于原子键。”
该研究小组试图从传统的硅工业制法中获得启发，以便单锗能尽快产业化。
除了在传统的半导体工业中有强大的潜力外，掺杂了锡的单锗更是有惊人的表现：在室温下电导率达100%。Goldberger教授解释道，较重的锡原子让单锗变成了一种2D的“拓扑绝缘体”，这意味着该材料仅在边缘导电。理论上要制备这种材料，上表面与下表面之间成的键得非常特殊，比如像OH键。
Goldberger的实验室还确认，这种材料的化学稳定性非常好。他们制备了锡原子掺杂率为9%的单锗，发现锡原子能与单锗原子层上下的羟基成键。目前，Goldberger的研究团队正致力于制备纯锡的二维衍生物。
责任编辑：赵天宁
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