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一种新型半导体
半导体行业观察·2025-05-30 09:55

核心观点 - 莱斯大学材料科学家团队成功合成了一种新型二维混合材料"石墨烯",通过将石墨烯和二氧化硅玻璃化学结合成稳定化合物 [1] - 该材料具有独特的电子和结构特性,突破了传统二维材料简单堆叠的局限,实现了层间强相互作用和电子共享 [1][2] - 这项技术可广泛应用于量子器件、光子和下一代电子产品,为设计定制化混合材料开辟新途径 [1][3] 材料特性 - 石墨烯由六边形晶格排列的单层碳原子构成,具有卓越强度和导电性 [1] - 新型材料界面形成部分键合,使电子能跨层共享,将金属和绝缘材料转变为新型半导体 [3] - 拉曼光谱检测到不同于石墨烯或二氧化硅的振动信号,证实层间相互作用比典型范德华力更强 [2] 合成方法 - 采用两步单反应法:从含硅碳液体前体生长石墨烯,通过精确调控氧气含量促进二氧化硅层形成 [1] - 使用定制高温低压装置完成合成,耗时数月 [2] - 已在美国提交临时专利申请,研究者表示有意为该方法申请知识产权 [4] 研究合作 - 跨国团队包括莱斯大学、印度贝拿勒斯大学、萨塞克斯大学、宾夕法尼亚州立大学等多国机构 [2][3] - 结合实验与量子模拟验证材料特性,发现界面键合机制 [3] - 研究获得美日印澳四方联谊会等多项基金支持 [4] 行业意义 - 突破现有二维材料组合限制,可自由结合金属/绝缘体、磁铁/半导体等异质材料 [1][4] - 材料科学教授指出该技术比发现玻璃烯本身更具广泛意义 [4] - 创新方法证明在学科交叉领域探索的价值,可能催生更多突破性材料 [4]