中科院成功合成新型碳基二維半導(dǎo)體材料 彌補(bǔ)石墨烯缺憾

在今年8月召開(kāi)的“全球IEEE（電氣和電子工程師協(xié)會(huì)）國(guó)際芯片導(dǎo)線(xiàn)技術(shù)會(huì)議”上，IMEC（歐洲微電子研究中心）提出了四種延續(xù)摩爾定律、打破2nm芯片物理極限的方法。這幾種方法無(wú)一不是建立在了使用“石墨烯材料”的基礎(chǔ)之上。經(jīng)過(guò)討論，專(zhuān)家組最終達(dá)成一致，將石墨烯定位下一代新型半導(dǎo)體材料，將碳基芯片定義為下一個(gè)芯片時(shí)代的主流。 '~{kR=+  
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以石墨烯為代表的碳基二維材料自發(fā)現(xiàn)以來(lái)受到了廣泛關(guān)注。然而，石墨烯的零帶隙半導(dǎo)體性質(zhì)嚴(yán)重限制了其在微電子器件領(lǐng)域的應(yīng)用。 $m-@ICG#  
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針對(duì)該情況，中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所研究人員等自2013年開(kāi)展新型碳基二維半導(dǎo)體材料的制備研究，2014年1月成功制備了由碳和氮原子構(gòu)成的類(lèi)石墨烯蜂窩狀無(wú)孔有序結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體C3N單層材料，并發(fā)現(xiàn)該材料在電子注入后產(chǎn)生的鐵磁長(zhǎng)程序。 =+VDb5= TV  
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從結(jié)構(gòu)圖可以看出原本C原子構(gòu)成的六邊形全部被N原子分隔開(kāi)。C3N的成功合成彌補(bǔ)了石墨烯無(wú)帶隙的缺憾，為碳基納米材料在微電子器件的應(yīng)用提供了新的選擇，并引起廣泛關(guān)注。 wF-H{C'  
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研究人員于2016年初步實(shí)現(xiàn)AA'及AB'堆垛雙層C3N的制備。在此基礎(chǔ)上，他們與華東師范大學(xué)研究員袁清紅團(tuán)隊(duì)通過(guò)近5年努力，借助實(shí)驗(yàn)技術(shù)與理論研究，在雙層C3N的帶隙性質(zhì)、輸運(yùn)性質(zhì)等研究領(lǐng)域取得突破，進(jìn)一步證明雙層C3N在納米電子學(xué)等領(lǐng)域的重要應(yīng)用潛力。 tt&{f <*  
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該工作證明了通過(guò)控制堆垛方式實(shí)現(xiàn)雙層C3N從半導(dǎo)體到金屬性轉(zhuǎn)變的可行性。 F:Yp1Wrb