科学家用“氧剪刀”制备悬浮硅原子单层

　　近日，大连理工大学教授赵纪军与澳大利亚伍伦贡大学研究员杜轶等合作，在硅烯材料的氧化和单原子层剥离方面取得重要突破，成功利用氧分子作为“剪刀”，将硅烯原子层从金属基底上剥离，为硅烯器件研究提供了解决方案。相关成果发表在《科学》子刊《科学进展》上。

　　硅烯在由实验室走向工业化应用的道路上依然面临着很多的困难。最大的挑战在于：如何将硅烯原子层从金属基底上剥离，进行后续的器件加工。2014年起，澳大利亚伍伦贡大学、大连理工大学、中科院物理所和中科院高能物理所研究人员合作，提出了利用活性气体分子作为“手术刀”，将外延生长的硅烯从金属基底上剪切下来的实验方案，并最终确定利用氧分子作为“化学剪刀”插入外延的硅烯和金属基底之间，成功将硅烯从金属基底上剥离，首次得到了准自由硅烯单层的原子结构像、电子能带结构以及声子特征谱等一系列极其重要的信息，并通过理论计算还原了氧分子剪裁剥离硅烯的整个过程。这一突破，为未来硅烯器件的研发提供了重要的科学和技术基础。