超薄二硫化鉬強力挑戰石墨烯
- 發佈時間：2014-09-25 08:51:28 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報訊 （記者王小龍）英國南安普敦大學的一組研究人員開發出一種石墨烯的替代材料。除了與石墨烯一樣具備極佳的導電性能和超強的硬度外，該材料還具備發光特性，目前已經能夠實現超過1000平方米的大面積生産，有望成為石墨烯有力的挑戰者。相關論文發表在最新一期《奈米尺度》雜誌上。
石墨烯，這種由碳原子組成的單層材料，由於具備極其出色的機械和電氣性能，正在越來越多的電子和機械設備中獲得應用。如電晶體、開關、光源等設備中都能看到它的身影。
物理學家組織網9月24日（北京時間）報道稱，由英國南安普敦大學光電研究中心的科學家們所開發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，被稱為過渡金屬二硫族化合物(TMDCs)，此前就被認為有望成為石墨烯的替代材料。不同於石墨烯，TMDCs還能夠發射光線，因此能夠用其製造光檢測器和發光器件。但是直到最近，包括二硫化鉬在內的TMDCs的製造一直比較困難。因為大多數技術只能生産出片狀材料，且面積極小，通常只有幾百平方微米，無法實現大規模應用。
在新的研究中，英國南安普敦大學的研究團隊通過使用化學氣相沉積技術，目前已經能夠生産出面積超過1000平方米，厚度只有幾個原子的超薄二硫化鉬材料。
領導此項研究的該校光電研究中心博士凱文·黃説，自2001年以來他們一直在研究這種硫屬化合物材料的合成（CVD）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産工藝，為相關材料在奈米電子和光電領域中的大規模商業化應用鋪平了道路。他們目前正在與幾家英國公司和大學以及美國麻省理工學院、新加坡南洋理工大學進行合作。
黃博士稱，新技術不僅能夠獲得大面積的、薄厚均勻的薄膜材料，還能將這些材料轉移到任何基底上，極大增加了這種材料的適用範圍和潛在需求，相信在不久的將來人們就能用上由這種新型材料製成的電子産品和設備。
總編輯圈點
石墨烯雖被寄予厚望，卻一直沒能“飛入尋常百姓家”，主要瓶頸便在於大規模製備的技術沒能獲得突破。市場對更先進的通信和材料技術的需求，迫使我們不能把雞蛋放到一個籃子裏，發現石墨烯的替代品甚至性能更優異的新材料都有可能。本項研究讓我們看到了新材料大規模應用的希望，也催促投身於石墨烯的研究者和企業：再加把勁吧，趕不上商業化應用，可能下一代材料也來了。
