六边形硅催生新型电子与能源设备 半导体材料发展迅速
- 2021/6/8 17:30:08 22274
- 来源：仪表网
【仪表网 仪表产业】美国科学家开发了一种新方法，合成出了一种拥有六边形结构的新型晶型硅，这种晶型硅有可能被用于制造新一代电子和能源器件，这些新设备的性能将超过现有“普通”立方形结构硅制成的相关设备的性能。
硅在人类生活中扮演着重要的角色，它是地壳中含量第二丰富的元素。像所有元素一样，硅也可以采取不同的晶体形式——同素异形体。硅常被用于制造计算机和太阳能电池板等。尽管普通形式的硅无处不在，但并不适合制造高性能晶体管和一些光伏器件等设备。
虽然从理论上来说，很多硅的同素异形体拥有更好的物理性能，但由于缺乏合成途径，因此，很难发挥硅的最大潜力。
卡内基大学的托马斯·希尔和蒂莫西·斯特罗贝尔领导的一个研究小组此前曾合成出了一种新型硅——Si24。在最新研究中，他们使用Si24作为合成起始点，合成出了一种新型晶体硅——4H-硅，其拥有4层重复的六边形结构。
作为一种半导体材料，硅“兢兢业业”服务了60多年，为人类电子产业发展立下汗马功劳。但是，技术在进步，人们对芯片的要求在提高，硅的“成长”遇到了瓶颈。科学家一直在想办法，要么找到新的材料去替代它，要么对硅来一场改造，来升级它。此文中的研究者还是在硅上面做文章。他们此前合成出了一种新型硅，它非常接近直接带隙材料。现在，研究者又在新型硅的基础上，合成出了新型晶体硅，其电子特性可以调节，或可为实现新一代电子设备奠定基础。
半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域都有应用，如二极管就是采用半导体制作的器件。无论从科技或是经济发展的角度来看，半导体的重要性都是非常巨大的。大部分的电子产品，如计算机或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关联。
常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等，硅是各种半导体材料应用中最具有影响力的一种。
资料来源：科技日报、百科
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