石墨烯,這種由碳原子組成的單層材料,由于具備極其出色的機(jī)械和電氣性能,正在越來(lái)越多的電子和機(jī)械設(shè)備中獲得應(yīng)用。如晶體管、開(kāi)關(guān)、光源等設(shè)備中都能看到它的身影。
物理學(xué)家組織網(wǎng)9月24日(北京時(shí)間)報(bào)道稱,由英國(guó)南安普敦大學(xué)光電研究中心的科學(xué)家們所開(kāi)發(fā)出的這種材料名為二硫化鉬。這類新型超薄金屬/硫化物材料,被稱為過(guò)渡金屬二硫族化合物(TMDCs),此前就被認(rèn)為有望成為石墨烯的替代材料。不同于石墨烯,TMDCs還能夠發(fā)射光線,因此能夠用其制造光檢測(cè)器和發(fā)光器件。但是直到最近,包括二硫化鉬在內(nèi)的TMDCs的制造一直比較困難。因?yàn)榇蠖鄶?shù)技術(shù)只能生產(chǎn)出片狀材料,且面積極小,通常只有幾百平方微米,無(wú)法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。
在新的研究中,英國(guó)南安普敦大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)使用化學(xué)氣相沉積技術(shù),目前已經(jīng)能夠生產(chǎn)出面積超過(guò)1000平方米,厚度只有幾個(gè)原子的超薄二硫化鉬材料。
領(lǐng)導(dǎo)此項(xiàng)研究的該校光電研究中心博士凱文·黃說(shuō),自2001年以來(lái)他們一直在研究這種硫?qū)倩衔锊牧系暮铣桑–VD)工藝。相比只有顯微鏡鏡片大小的材料,二硫化鉬的大面積生產(chǎn)工藝,為相關(guān)材料在納米電子和光電領(lǐng)域中的大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用鋪平了道路。他們目前正在與幾家英國(guó)公司和大學(xué)以及美國(guó)麻省理工學(xué)院、新加坡南洋理工大學(xué)進(jìn)行合作。
黃博士稱,新技術(shù)不僅能夠獲得大面積的、薄厚均勻的薄膜材料,還能將這些材料轉(zhuǎn)移到任何基底上,極大增加了這種材料的適用范圍和潛在需求,相信在不久的將來(lái)人們就能用上由這種新型材料制成的電子產(chǎn)品和設(shè)備。
短評(píng):
石墨烯雖被寄予厚望,卻一直沒(méi)能“飛入尋常百姓家”,主要瓶頸便在于大規(guī)模制備的技術(shù)沒(méi)能獲得突破。市場(chǎng)對(duì)更先進(jìn)的通信和材料技術(shù)的需求,迫使我們不能把雞蛋放到一個(gè)籃子里,發(fā)現(xiàn)石墨烯的替代品甚至性能更優(yōu)異的新材料都有可能。本項(xiàng)研究讓我們看到了新材料大規(guī)模應(yīng)用的希望,也催促投身于石墨烯的研究者和企業(yè):再加把勁吧,趕不上商業(yè)化應(yīng)用,可能下一代材料也來(lái)了。