中科院上海微系統所發現新型二維半導體量子材料
2017-01-01 06:01:18新華
軍民兩用技術與產品 2017年5期
中科院上海微系統所發現新型二維半導體量子材料
中國科學院上海微系統與信息技術研究所的研究人員發現了新型碳基二維半導體材料C3N。
研究人員采用2, 3-二氨基吩嗪小分子，通過水熱合成方法成功實現了該單層二維新材料的制備。該材料是一種由碳和氮原子構成的類似石墨烯的蜂窩狀無孔有序結構，是一種新型間接帶隙半導體，本征帶隙為0.39eV，帶隙可以通過納米尺寸效應進行調控，理論計算和實驗結果一致。基于單層C3N薄膜的FET（場效應晶體管）器件開關比可達5.5×1010，載流子遷移率可達220cm2V-1s-1；通過調控C3N量子點的尺寸，可以實現波長為400nm～900nm的光致發光。值得注意的是，該材料可以通過氫化實現空穴注入，并在96K溫度以下產生鐵磁長程序。帶隙的存在彌補了石墨烯沒有本征帶隙的缺點，氫化載流子的注入為調控該材料的電學特性提供了新的手段，鐵磁性預示著該材料體系具有豐富的物理內涵。
該項研究為碳基二維材料家族增添了新成員，為探索基于該二維新材料的新特性和新器件奠定了基礎。 (新 華)
