美科学家在原子层面“无缝缝制”两种晶体

新华社——一组美国科学家在新出版的《科学》杂志上介绍了一种新技术，这种技术可以在原子水平上无缝地“缝合”两个超薄晶体。这将使制造高质量的新电子产品成为可能。

在电子领域，由两个不同的半导体触点形成的界面区“异质结”是太阳能电池、发光二极管或计算机芯片的重要组成部分。两种材料之间的接触界面越平滑，电子流动越容易，产品性能越好。

异质结由原子规则排列形成的晶体组成。然而，不同晶体中原子之间的间距变化很大，这给制备带来了很大的挑战。该论文的第一作者、康奈尔大学的谢塞恩在接受新华社记者采访时表示:“如果异质结拼接不整齐，电子将在界面处散射，产生热量，这也限制了高性能晶体管的制备。此外，以前的异质结不能用作发光二极管，因为它需要完美整洁的界面。”

异质结通常通过首先生长一种材料，然后在改变条件后生长另一种材料来制备。康奈尔大学和芝加哥大学的研究小组已经发现了一个完美的生长环境，在这个环境中，两种厚度只有3个原子的不同晶体可以同时高质量地合成。

结果表明，两种材料的晶格致密，无缺陷。在扫描电子显微镜下，间隙较大的材料“卷曲”，从而实现与较小材料的精确“对齐”。

研究人员测试了最常用的电子设备二极管上的材料，发现二极管是亮着的。谢赛恩说:“只有3个原子厚的发光二极管被点亮，这是我们所见过的这种材料的最佳性能。”

这种材料将有助于开发柔性发光二极管、具有几种原子厚度的二维电路和拉伸后会变色的纤维。(周舟)

中国科学新闻(2018-03-11第二版国际版)