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首个硅烯晶体管

仅一个原子厚的超强电子高速公路,或为柔性电子产品铺平道路。

作者:Stephen Ornes
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单层硅烯原子,在空气中会迅速降解,除非受到保护。图片来源:Alessandro Molle/Laboratorio MDM, IMM-CNR, 意大利

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在电子产品领域,更小通常更好。随着设备变得更紧凑、更强大,它们需要更小的晶体管——保持计算机运行的内部开关。硅易于使用且储量丰富,数十年来一直是首选的晶体管材料,但在二月,世界见证了第一个硅烯晶体管的诞生。

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硅烯是硅的二维版本,仅由单层原子组成。它表现得像一条超强的电子高速公路,这一特性可能带来柔性和透明的电子产品。硅烯于2012年首次亮相,但暴露在空气中几秒钟就会降解。“它需要时刻保护,”德克萨斯大学奥斯汀分校的工程师、该研究的负责人Deji Akinwande说。

工程师们通过将硅烯密封在银基底和氧化铝层之间来延缓其降解。他们将其翻转过来,蚀刻掉一些银,形成两个电极,同时仍然保留硅烯。(图片来源:Jo Wozniak 和 Deji Akinwande/德克萨斯大学奥斯汀分校)

Jo Wozniak 和 Deji Akinwande/德克萨斯大学奥斯汀分校

因此,Akinwande的团队首先在银基底上生长硅烯,为了延缓降解,他们将其密封在氧化铝层下。最后,他们将晶体管翻转过来,并使用定制开发的溶液在中间蚀刻出一片银,同时保留下面的硅烯。结果:形成了一个用于电子从电极到电极移动的硅烯通道。

这个晶体管代表了一个重大进展,但还有很长的路要走——即使在真空室中,它也只能维持几分钟的降解。

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