科学家解开石墨烯取代硅基材料的“死穴”

科学日报(记者陈丹)-英国利物浦大学的科学家开发了一种与石墨烯相关的新材料，这种材料有潜力改进电子设备中使用的晶体管。这种被称为“三嗪基石墨相氮化碳”的新材料早在1996年就被理论上预测到，但这是它第一次被开发出来。

电流晶体管由昂贵的硅制成，用于电子设备时会发热。科学家一直在寻找一种可以替代硅的碳基材料，但是作为半导体，这种材料需要有电子带隙。石墨烯只有一个原子厚，因其高强度、热传导和高效率而被认为是硅的“继承者”。然而，它也是没有带隙的“死穴”。这次开发的新材料也是二维的，并且具有电子带隙，这大大增加了它适用于制造晶体管的可能性。

利物浦大学化学系的安德鲁·库珀教授说:“这是一个令人兴奋的结果，因为有序的二维有机固体材料相对较少。找到石墨烯家族的新成员意义重大。”

根据物理学家组织网络5月23日(北京时间)的一份报告，研究小组首先用廉价的双氰胺分子制备了石墨相氮化碳晶体。它的二维层状结构类似于石墨烯，但它含有氮。然后，他们将这些晶体放入石英管中，在600摄氏度下加热62小时使它们熔化。此时，获得的液体包含三嗪基石墨相氮化碳薄片，其可以通过过滤或从石英管中剥离来分离。

库珀说，这种新材料仍处于开发的早期阶段，下一步的研究将是探索它的特性。他说:“创造和分析这些材料只是第一步。我们仍有大量工作要做，以扩大准备规模，并证明其在电子设备中的作用。”

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