新型二维晶体材料硅烯研究取得进展
寻找与硅基CMOS工艺兼容的新型电子学材料是凝聚态物理及其应用研究领域的主要任务之一。石墨烯作为由碳原子构成的二维原子晶体因具有优异的电学性质(特别是高载流子迁移率)，有望与硅基CMOS工艺兼容成为制造新一代的高性能电子学器件的新型二维材料。近年来, 中科院物理所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)高鸿钧研究组在高质量石墨烯研究方面取得了一系列突破性进展，他们提出了基于表面外延的石墨烯生长技术，在金属表面获得高质量、大面积、连续的单晶石墨烯[Chinese Physics 16,3151(2007); Adv. Mater. 21, 2777 (2009)]。他们还对石墨烯的控制生长、物理性质、性能调制进行了系列研究[Appl. Phys. Lett. 95, 093106(2009) ; 96,053109(2010); J. Am. Chem. Soc. 131, 14136(2009); Phys. Rev......阅读全文
新型二维纳米材料可能带来电子工业革命
澳大利亚科学家研制出一种由氧化钼晶体制成的新型二维纳米材料，有可能给电子工业带来革命，使“纳米”一词不再停留于营销概念而成为现实。 在材料学中，厚度为纳米量级的晶体薄膜通常被视作二维的，即只有长宽，厚度可忽略不计，称为二维纳米材料。新研制出的这种材料厚度仅有11纳米，它有着独特的性质，电子
研究发现利用硅烯插层打开外延生长的双层石墨烯能隙
石墨烯因其独特的晶格结构而具有诸多优异性能，但其零能隙特征极大地限制了它在电子学器件上的应用。近年来，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心纳米物理与器件重点实验室研究员、中科院院士高鸿钧带领的研究团队在石墨烯及类石墨烯二维原子晶体材料的制备、物性调控及应用等方面开展研究，取得了一系列
上海微系统所开发出面向二维集成电路的单晶金属氧化物栅介质晶圆
中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员狄增峰团队在面向低功耗二维集成电路的单晶金属氧化物栅介质晶圆研制方面取得进展。8月7日，相关研究成果以《面向顶栅结构二维晶体管的单晶金属氧化物栅介质材料》（Single-crystalline metal-oxide dielectrics for top-
清华团队首次实现具有亚1纳米栅极长度的晶体管
晶体管是芯片的核心元器件。更小的栅极尺寸可以使得芯片上集成更多的晶体管，并带来性能上的提升。近日，清华大学集成电路学院教授任天令团队在小尺寸晶体管研究方面取得重要进展，首次实现了具有亚1纳米栅极长度的晶体管，该晶体管具有良好的电学性能。相关成果以“具有亚1纳米栅极长度的垂直硫化钼晶体管”为题，在
我国学者首次实现具有亚1纳米栅极长度的晶体管
晶体管是芯片的核心元器件。更小的栅极尺寸可以使得芯片上集成更多的晶体管，并带来性能上的提升。近日，清华大学集成电路学院教授任天令团队在小尺寸晶体管研究方面取得重要进展，首次实现了具有亚1纳米栅极长度的晶体管，该晶体管具有良好的电学性能。相关成果以“具有亚1纳米栅极长度的垂直硫化钼晶体管”为题，在线发
上海微系统所开发出面向二维集成电路的单晶金属氧化物栅介质晶圆
中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员狄增峰团队在面向低功耗二维集成电路的单晶金属氧化物栅介质晶圆研制方面取得进展。8月7日，相关研究成果以《面向顶栅结构二维晶体管的单晶金属氧化物栅介质材料》（Single-crystalline metal-oxide dielectrics for top-
美研制出能在室温工作的石墨烯变频器
美国科学家首次制造出能在室温下工作的石墨烯变频器，克服了用石墨烯制造电子设备时的重要障碍——能带隙。最新研究有望让科学家们用石墨烯制造出数字晶体管，从而大大扩展石墨烯在电子设备领域的应用。 石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的二维晶体，只有一层碳原子的厚度，是迄今最薄
石墨烯：“后硅时代”的新潜力材料
石墨烯是一种由碳原子紧密排列而成的蜂窝状结构的二维晶体，看上去近似一张六边形网格构成的平面。它是目前已知最薄的一种材料，单层的石墨烯只有一个碳原子的厚度，属于纳米材料的一种。 2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆(AndreGeim)和康斯坦丁·诺沃肖洛夫(Konstantin
二维材料成功集成到硅微芯片内
沙特阿卜杜拉国王科技大学科学家在27日出版的《自然》杂志上发表论文指出，他们成功将二维材料集成在硅微芯片上，并实现了优异的集成密度、电子性能和良品率。研究成果将帮助半导体公司降低制造成本，及人工智能公司减少数据处理时间和能耗。二维材料有望彻底改变半导体行业，但尽管科学家们研制出了多款类似设备，但技术
二维材料成功集成到硅微芯片内
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/497276.shtm 微芯片内的设备和电路的光学显微镜图像。图片来源：《自然》杂志网站 科技日报北京3月28日电 （记者刘霞）沙特阿卜杜拉国王科技大学科学家在27日出版的《自然》杂志上发表论
美寻找到低温生产晶体硅的新途径
美国密歇根大学研究人员1月24日表示，他们开发出一种低温制造晶体硅的新途径，有望让计算机和太阳能电池更便宜更环保。 二氧化硅约占地壳总量的40%，但是将二氧化硅转变成晶体硅的工业方式不仅成本高，同时极端的加工条件带来了严重的环境污染。密歇根大学化学和应用物理教授史蒂芬·马尔多纳多说，目前现
美用无害纳米硅晶体制造“电子墨水”
7月30日报道，美国科学家已经克服了由廉价、耐用且无毒的化学材料制成电子设备和太阳能电池的技术障碍。这意味着成本仅几美元的电子触摸板和便宜的太阳能电池离我们更近了。研究发表在最新一期的《自然·通讯》杂志上。 该研究的合作者之一、明尼苏达大学的机械工程学教授乌维·科特沙根表示：“最新技术让发
可生物降解的柔性硅晶体管
2015年6月30日华盛顿--当今，随着新科技不断为人们带来的越来越多的便利，便携式电子产品的用户日益频繁地更新他们的电子用品。2012年美国环境保护局（the U.S. Environmental Protection Agency）的一篇报告表明每年约有一亿五千万移动电子产品被丢弃，其中只有
硅中嵌入锗晶体可有效阻止热传导
据德国莱布尼茨固态与材料研究所网站报道，近日，该所参与的一个德法联合研究小组通过在硅材料中嵌入锗纳米晶体，有效地阻止了热传导，使其可用于温差发电，开创了硅材料新的应用领域。最新一期的《自然·材料》杂志报道了这个或将带来突破的成果。 硅是微电子的关键材料。如果没有硅，我们今天
“石墨烯之父”仍然埋头实验室－发现惊人
石墨烯发现者之一、英国曼彻斯特大学教授安德烈˙海姆不久前在2016中国国际石墨烯创新大会上，向公众讲述自己获得2010年诺贝尔物理学奖之后，仍投入90%的时间在实验室做基础研究的情况。他演讲所迸发的创新思维，令人耳目一新、脑洞大开。 开启二维材料新世界 长期以来，人们对二维结构的晶体了解不多
石墨烯后又一轮超级材料创新高潮袭来
多个类型的平面材料堆砌在一起，可能展现每个的最佳性能。图片来源：H. Terrones et al 物理学家习惯使用他们所能想到的最好的词语来形容石墨烯。这丝薄的单原子厚度的碳是灵活、透明的，比钢强、比铜导电好，虽然非常薄，但它实际上是二维材料。在2004年被分离出来后不久，石墨
超越石墨烯：二硫化钼和黑鳞成材料学家新宠
单层石墨烯（上）激发了科学家探索半导体单晶材料——如二维黑磷单晶（中）和二硫化钼（下）——的热情。 通常情况下，胶带不会被看作是一种具有科学突破性的进展。但是当英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆（Andre Geim）和康斯坦丁·诺沃肖罗夫（Konstantin Novoselov）（两人在
物理所预言硅烯中的量子自旋霍尔效应
最近，中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室（筹）姚裕贵研究员以及博士生刘铖铖、冯万祥采用第一性原理，系统地研究了硅烯的晶体结构、稳定性、能带拓扑和自旋轨道耦合打开的能隙，预言了在硅烯中可以实现量子自旋霍尔效应。 近几年来，拓扑绝缘体的研究在世界范围内飞速发展，并成为凝聚态物理研
石墨烯“表亲”锡烯新鲜出炉－这种材料或能100％导电
二维晶体材料家族迎来“小鲜肉” 石墨烯“表亲”锡烯新鲜出炉 近日，中美科学家携手成功研制出由单层锡原子构成的厚度小于0.4纳米的二维晶体——锡烯（Stanene）薄膜。理论预测称，这种材料或能100%导电。研究人员希望下一步能尽快证实其优异的电学属性。 科学家们迄今研制出了多种二维材料，包括硅
中科院物理所在二维硼实验制备方面取得进展
近日从中科院获悉，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)表面室吴克辉研究组的博士生冯宝杰、钟青在研究员吴克辉、副研究员陈岚的指导下，率先利用超高真空分子束外延（MBE）直接进行单原子层构筑的方法，在Ag(111)衬底上获得了理论期待已久的单层硼烯。实验上实现学术界期待已久的硼烯，为
中科院物理所在二维硼实验制备方面取得进展
近日从中科院获悉，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)表面室吴克辉研究组的博士生冯宝杰、钟青在研究员吴克辉、副研究员陈岚的指导下，率先利用超高真空分子束外延（MBE）直接进行单原子层构筑的方法，在Ag(111)衬底上获得了理论期待已久的单层硼烯。实验上实现学术界期待已
磷化铟？“老了点”－石墨烯？“窄了点”
“磷化铟？这是不是写错了？”7日上午，政协委员分组讨论“十三五”规划纲要。中科院上海技术物理研究所研究员何力对半导体材料和器件研究多年，而“十三五”规划纲要中关于高端材料的一段话却让他困惑——“ 大力发展形状记忆合金、自修复材料等智能材料，石墨烯、超材料等纳米功能材料，磷化铟、碳化硅等下一代半导
石墨烯材料探路二维材料“新世界”
尽管芯片制程已经一步步逼近物理极限，人们对集成电路性能和尺寸的要求却丝毫没有降低。基于新结构、新原理的二维半导体器件以其独特的性能，有望解决硅基器件面临的“瓶颈”。然而，二维材料超薄的厚度（原子级厚度）使其十分脆弱，加工制造过程中极易造成材料损伤或掺杂，从而导致器件实际性能与预期存在巨大差异。
二维锡烯拓扑材料研究取得进展
近日，中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心教授王兵和副教授赵爱迪研究团队与清华大学助理教授徐勇、教授段文晖以及美国斯坦福大学教授张首晟合作，成功制备出具有纯平蜂窝结构的单层锡烯，并结合第一性原理计算证实了其存在拓扑能带反转及拓扑边界态。相关研究成果11月5日在线发表在《自然-材料》（N
二维锡烯拓扑材料研究取得进展
近日，中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心教授王兵和副教授赵爱迪研究团队与清华大学助理教授徐勇、教授段文晖以及美国斯坦福大学教授张首晟合作，成功制备出具有纯平蜂窝结构的单层锡烯，并结合第一性原理计算证实了其存在拓扑能带反转及拓扑边界态。相关研究成果11月5日在线发表在《自然-材料》（Nat
二维原子晶体首现固液中间态
奥地利维也纳大学科学家主导的一个国际团队在研究仅有一个原子厚的二维晶体材料时，首次直接观察到一种介于固体与液体之间的奇特状态——“六角相”。这一发现不仅深化了科学家对相变过程的理解，也为研究原子尺度材料拓展了全新方向。相关论文发表于新一期《科学》杂志。 日常生活中，冰融化成水是典型的固态向液态
石墨烯晶体管开关频率提高1000倍
据美国物理学家组织网2月9日（北京时间）报道，美国科学家使用世界上最纤薄的材料——石墨烯研制出一种晶体管，新晶体管拥有创纪录的开关性能，将开关频率提高了1000多倍，这使得其可以广泛应用于未来的电子设备和计算机中，使其功能更强，性能更优异。 美国南安普敦大学纳米研究小组的扎
IBM研发出新石墨烯晶体管
据美国物理学家组织网4月11日报道，IBM公司的科学家林育明（音译）等人在4月8日出版的《自然》杂志撰文指出，他们研发出了新的石墨烯晶体管，其截止频率为155GHz（吉赫），比去年2月推出的100GHz石墨烯晶体管的速度增加了50%，而且块头更小。 石墨烯是只有一个碳原子厚
韩制成可伸缩石墨烯晶体管
据美国物理学家组织网报道，韩国科研人员制造出了一种以可伸缩的透明石墨烯作为基底的新型晶体管。由于石墨烯具有出色的光学、机械和电性质，新型晶体管克服了由传统半导体材料制成的晶体管面临的很多问题。相关研究报告发表在最新一期出版的《纳米快报》杂志上。 首尔崇实大学的曹贞和（音译）研
延续摩尔定律，二维晶体管潜力如何？
自20世纪60年代以来，电子电路上可容纳的元器件数量每两年便增加一倍，这种趋势就是著名的摩尔定律。随着晶体管越来越小，硅芯片上可容纳的元器件数量在不断增加。但目前看来，硅晶体管正接近它的物理极限。只有开发出全新类型的材料和设备，才能释放下一代计算机的潜力。单分子厚晶体管芯片或许能用来驱动下一代计