实验证实!二维紫磷晶体具有各向异性的高迁移率

近日,国家纳米科学中心研究员刘新风、副研究员岳帅与北京化工大学副教授王聪组成的联合攻关团队在《纳米快报》(Nano Letters)上发表研究成果,他们宣布证实了一种同时具备高载流子迁移率与显著各向异性的新型二维半导体材料。 21年前,石墨烯的发现掀起了二维材料研究的新浪潮。其中,二维磷烯凭借独特的性能优势脱颖而出,点燃了科研界对磷基二维材料的关注。据研究人员介绍,与石墨烯不同,磷烯天然具备带隙结构,这一特性弥补了石墨烯因无带隙而在电子开关器件应用中的天然缺陷;同时,它还拥有高载流子迁移率的突出优势,为高性能电子器件、光电器件等领域的研发提供了潜在可能。 刘新风介绍,紫磷作为黑磷的另一种层状的同素异形体,具有更高的稳定性以及显著的面内各向异性,块体带隙超过1.7 eV,且带隙随厚度可调,理论预测其具有极高的双极性载流子迁移率(a轴~2800 cm2/(V?s),b轴~390 cm2/(V?s))。然而,紫磷的各向异性的高......阅读全文

超冷带电原子组成同类最大二维晶体

奥地利科学家将105个带电钙原子冷却到极低温度,使其排列成二维晶体,得到了迄今最大的同类二维晶体,这一新晶体可用于研究量子材料或构建量子计算机。相关研究刊发于最新一期《PRX量子》杂志。一些晶体会表现出有趣的量子行为,如不寻常的磁性或完美的导电性等,但很难通过实验了解每个原子如何实现这一点,也不可能

新型锂离子固态电池电解质制备成功

  近日,安徽大学教授朱满洲、康熙、朱凌云以及重庆大学教授唐青展开合作,发展了团簇晶体工程,构建了系列团簇二维晶态材料用作新型锂离子固态电池电解质,点亮了安徽大学灯牌。8月18日,相关工作在线发表于《自然-合成》。  晶体工程作为现代材料设计的核心技术,为功能材料定制与高端器件开发提供了关键手段。基

无铅钙钛矿的光致非易失性存储晶体管研究取得进展

  有机无机金属卤化物钙钛矿材料凭借高的载流子迁移率在晶体管研究中引起广泛关注,近年来钙钛矿场效应晶体管(PeFET)在探测器和突触中的应用已得到深入研究。然而,基于PeFET的突触仍然很难将优异的载流子传输能力、光敏性和非易失性存储效应集成到一个器件中,制约了人们进一步开发仿生电子器件和边缘计算。

最大同类二维晶体出现,可用于研究量子材料

奥地利科学家近日发现了一种新的同类二维晶体,这一研究开辟了探索量子材料和构建量子计算机的新途径。研究结果已经发表在最新一期的《PRX量子》杂志上。据悉,奥地利科学家使用激光将105个带电钙原子冷却到了极低的温度,然后将它们挤压成了一个平板,并先后将其悬浮于一个离子陷阱中。研究人员使用推动力来探索钙原

我国科研团队研制出高品质二维晶体薄膜

记者5月27日从中山大学获悉,该校化学学院郑治坤教授团队成功制备出高韧性、高弹性、高机械强度的二维晶体薄膜,并报告了一种利用牺牲性小分子结构导向剂导向相邻晶畴形成编织晶界结构的制备方法,有望扩展晶体膜在分离、光电、柔性器件等领域的应用。相关成果近日刊发于《自然》杂志上。编织晶界聚合物均孔膜合成示意图

多层堆叠二维聚苯胺晶体-实现优异导电性

2月6日,《自然》以《具有金属性面外导电性的二维聚苯胺晶体》为题,发表了中国科学院宁波材料技术与工程研究所、德累斯顿工业大学、德国马普高分子研究所、西班牙CIC nanoGUNE-BRTA研究中心等研究团队的联合研究成果。他们首次成功制备出一种多层堆叠的二维聚苯胺(2DPANI)晶体,该晶体展现出高

摩尔定律难以为继?新型二维材料有话说

近年来,半导体行业总是笼罩在摩尔定律难以为继的阴霾之下。但北京大学物理学院研究员吕劲团队与杨金波、方哲宇团队最新研究表明,新型二维材料或将续写摩尔定律对晶体管的预言。他们在预测出“具有蜂窝状原子排布的碳原子掺杂氮化硼(BNC)杂化材料是一种全新二维材料”后,这次发表在《纳米通讯》上的研究,通过

二维材料载流子动力学测试方案

自石墨烯被发现以来,二维材料引起了物理、化学、以及材料等学界的广泛关注。有代表性的二维材料包括过渡金属硫族化合物、过渡金属氧化物、六方氮化硼、磷烯等。这些单原子层或单分子层材料具有一些独特的性质,有望成为下一代光电子技术的重要材料。首先,随着原子层数的减少,二维材料(如石墨烯、过渡金属硫族化合物、磷

我科学家成功制备二维黑磷场效应晶体管

  记者从中国科学技术大学获悉,该校微尺度物质科学国家实验室陈仙辉教授课题组与复旦大学张远波教授、封东来教授和吴骅教授课题组合作,在二维类石墨烯场效应晶体管研究中取得重要进展,成功制备出具有几个纳米厚度的二维黑磷场效应晶体管。研究成果日前在线发表在《自然·纳米科技》杂志上。   单层原子厚度的石墨

科研人员实现紫磷与冷等离子体联合抗肿瘤

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/509736.shtm肿瘤是人类生命面临的一大危害,肿瘤的治疗是医学的一大重要课题。新型抗肿瘤材料的开发结合先进的治疗手段是攻克肿瘤的重要手段。紫磷是另一种层状半导体磷同素异形体,已被证实是最稳定的磷同素

分子尺度实现二维有机材料电子学性质精确调控

   近日,南京大学电子科学与工程学院、固体微结构物理国家重点实验室、人工微结构科学与技术协同创新中心的王欣然、施毅教授,中国人民大学季威教授,香港中文大学许建斌教授等课题组深入合作,在二维有机半导体的精确可控外延生长、输运性质调控和器件研究中取得突破性进展,相关研究成果于201

禁带宽度不是越小越好吗

禁带宽度对于半导体器件性能的影响非常大,它直接决定着器件的耐压和最高工作温度;比如氮化镓禁带宽度很大,即便高温价带电子也很难吸收大于Eg的热辐射的能量跳变到导带,这样就能继续发挥半导体作用,同理因为跃迁能量较大,所以GaN更难被击穿,因此常用作高压耐高温器件,也有很高的抗辐射性能。另一方面,通过掺杂

中国科大合作制备出二维黑磷场效应晶体管

  近日,中国科学技术大学教授陈仙辉课题组在二维类石墨烯场效应晶体管研究中取得进展。研究组与复旦大学教授张远波、封东来和吴骅课题组通力合作,成功制备出具有几个纳米厚度的二维黑磷场效应晶体管。该研究成果于3月2日在线发表在《自然·纳米科技》杂志上。   单层原子厚度的石墨烯的发现标志着二维晶体作为一

微电子所在有机分子晶体器件的载流子输运研究中获进展

  近日,中国科学院微电子研究所微电子器件与集成技术重点实验室在有机分子晶体器件的载流子输运研究中取得重要进展。   相比于传统基于无序半导体材料的场效应晶体管中掺杂引起的缺陷钝化(trap-healing)现象,由有序单晶电荷转移界面制备的场效应晶体管整体电导、迁移率高,并具有跨导不依赖于栅压的电

硅衬底上生长高结晶性黑磷薄膜合作研究获进展

  近期,中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员张凯与湖南大学教授潘安练、深圳大学教授张晗合作,在《自然-通讯》(Nature Communications)上发表题为Epitaxial nucleation and lateral growth of high-crystalline bla

物理所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, 中科院物理研究所/北京凝聚态物

美国圣母大学实验室意外合成二维有机准晶体

          北京时间3月10日消息,国外媒体报道,准晶体已经挑逗和吸引了科学家们长达30年,现在这个奇怪的材料组有了一名古怪的新成员:由自我装配的有机分子形成的二维准晶体。这种奇特的准晶体是扁平的,由单层的五边环分子组成。这种分子在这一层内形成组,就像微弱的氢键将彼此连接在一起。这个分子组奇

二维原子晶体首现四角形结构

  中国南京航空航天大学纳米科学研究所博士张助华、教授郭万林与美国莱斯大学机械工程系讲习教授Boris I. Yakobson合作,通过大规模基于第一原理的原子结构搜索,发现单原子层碳化钛(TiC)二维原子晶体因为其独特的原子杂化机制而具有高度稳定的四角形结构,有关这一全新的二维原子晶

科学家证实自支撑单层二维分子晶体存在

2月24日,《自然》刊发上海交通大学教授崔勇团队及合作者的研究成果,研究人员证实了自支撑单层二维(2D)分子晶体的存在,明确了跨层次/跨尺度的手性表达过程,扩大了现有手性材料和2D材料体系。自2004年石墨烯被报道以来,单层二维材料因具备高纵横比的片状结构,大比例暴露活性位和易加工等特点,使其成为化

具有千个晶体管的二维半导体问世

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/512252.shtm

新型石墨烯晶体管实现高开关比率

  据物理学家组织网1月23日(北京时间)报道,英国曼彻斯特大学的科研人员设计出一种新型石墨烯晶体管,在其中电子可借助隧穿和热离子效应,同时从上方和下方穿越障碍,并在室温下展现出高达1×106的开关比率。   石墨烯晶体管获得较高的开关比率一直难以实现,而有了高开关比,以及其在柔性、透明基板上的操

相对迁移率

中文名称相对迁移率定    义在一定条件下,在相同时间内,某一组分在固定相中移动的距离与某一标准物质在固定相中移动的距离之比值

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

乌克兰科学家研发纳米级超薄硒化铟

   纳米级超薄硒化铟是一种具有独特性能的类石墨烯新半导体材料,其厚度从一层(~0.83 nm)到几十层不等。这种新半导体材料的电学和光学性能研究是在2010年物理学诺贝尔奖得主—英国曼彻斯特大学教授安德烈·海姆的实验室进行的。近日乌克兰和英国科学家在《Nature Nanotechnology》杂

我国利用压电材料实现对MoS2场效应晶体管动、静态调控

  自2004年Geim等人第一次在实验室得到单层石墨烯以来,二维材料的出现为传感器领域的进一步发展提供了可能,相对于传统的三维材料,二维材料的层状结构决定了其器件厚度可以达到单原子层,为实现更轻、更薄、体积更小的电子器件提供了可能。相较于其他二维材料,以单层二硫化钼 (MoS2) 为代表的二维半导

半导体所在hBN二维原子晶体研究方面取得系列进展

  伴随石墨烯研究的兴起,其它二维原子晶体也陆续进入人们的研究视野。其中,六方氮化硼(h-BN)逐渐成为该领域的又一亮点。高度相似的晶体结构赋予h-BN与石墨烯一些共同特性,如极高的面内弹性模量、高温稳定性、原子级平滑的表面。由于两者晶格失配很小,石墨烯可以均匀紧密地铺展在h-BN衬底上,特别是,h

半导体所在hBN二维原子晶体研究方面取得系列进展

  伴随石墨烯研究的兴起,其它二维原子晶体也陆续进入人们的研究视野。其中,六方氮化硼(h-BN)逐渐成为该领域的又一亮点。高度相似的晶体结构赋予h-BN与石墨烯一些共同特性,如极高的面内弹性模量、高温稳定性、原子级平滑的表面。由于两者晶格失配很小,石墨烯可以均匀紧密地铺展在h-BN衬底上,特别是,h

分子束外延要点解析

  一、分子束外延 (Molecular Beam Epitaxy,MBE)简介  在超高真空环境下, 使具有一定热能的一种或多种分子 (原子) 束流喷射到晶体衬底 ,在衬底表面发生反应的过程,由于分子在 "飞行"过程中几乎与环境气体无碰撞 ,以分 子束的形式射向衬底 ,进行外延生长, 故此而得名。

非铅钙钛矿异质结应用于自驱动X射线研究获进展

  X射线探测器是将高能量X射线转换为可供记录的电信号的装置,在医疗诊断、安检、环境监测等领域广泛应用。近年来,金属卤化物杂化钙钛矿材料在X射线探测领域受到关注。然而,大部分用于X射线探测的钙钛矿异质结材料含有有毒的金属元素铅。因此,在保证良好的X射线响应的前提下,急需发展环境友好的新型钙钛矿异质结

北京大学一天宣布两大芯片成果

  《Cell》(细胞)、《Nature》(自然)和《Science》(科学)三本杂志号称三个世界顶级学术刊物,简称为CNS,是科研工作者的最爱,我国每年公布的世界十大科技新闻大多来源于CNS。  其中,《Nature》杂志创刊于1869年,由Springer Nature出版社出版。150多年以来