輝鉬礦聯(lián)手石墨烯

【中國鉬業(yè)新聞網(wǎng)】

最近，瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院的科學(xué)家通過將石墨烯和輝鉬礦（分子式為MoS2）兩種具有優(yōu)越電性能的材料相結(jié)合，制成了新型閃存的原型，其在性能、尺寸、柔性和能耗等方面都很具前景。相關(guān)研究報告發(fā)表在近期出版的《美國化學(xué)學(xué)會·納米》雜志上。

輝鉬礦在自然界的儲量十分豐富。兩年前，該校納米電子學(xué)與結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室的研究人員揭示了這種礦物卓越的電子特性。數(shù)月后，他們又闡釋了構(gòu)建高效輝鉬礦芯片的可能性。在輝鉬礦芯片誕生之后，輝鉬礦閃存也相繼面世。這是此種新材料在電子工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的重要一步。

此次，科學(xué)家更是獨(dú)出心裁，將輝鉬礦獨(dú)特的電子特性與石墨烯優(yōu)異的傳導(dǎo)性相結(jié)合，構(gòu)建了新型閃存的原型。它不僅能夠儲存數(shù)據(jù)，即使是在缺乏電力的情況下，其仍能保持?jǐn)?shù)據(jù)的正常存儲。這種存儲器對于照相機(jī)、手機(jī)、筆記本電腦和打印機(jī)等電子設(shè)備而言，可謂是理想的“能量帶”。

新晶體管閃存原型在設(shè)計(jì)中借鑒了“場效應(yīng)”幾何學(xué)，其與三明治結(jié)構(gòu)近似：位于中間的輝鉬礦薄層能夠輸送電子，底部由石墨烯制成的電極會將電力傳送至輝鉬礦層，而上方也將包含由石墨烯組成的元件，這有助于電荷的捕獲和數(shù)據(jù)存儲的實(shí)現(xiàn)。

事實(shí)上，石墨烯和輝鉬礦有很多共性。兩者都具有超越現(xiàn)存硅芯片和電子晶體管物理限制的潛力。每層化學(xué)結(jié)構(gòu)僅有單個原子厚度，也賦予了它們機(jī)械柔性和微型化的巨大潛能。雖然石墨烯是很好的導(dǎo)體，但輝鉬礦的半導(dǎo)體性質(zhì)卻很優(yōu)越。輝鉬礦的電子結(jié)構(gòu)中具有理想的“能量帶”，而石墨烯則沒有。這允許它能輕易地在“開啟”和“關(guān)閉”狀態(tài)中轉(zhuǎn)換，并因此能減少用電量。

科研人員表示，將這兩種材料相結(jié)合能使他們在微型化方面取得顯著進(jìn)展，而使用這種晶體管也將為制成更具柔性的納米電子器件提供幫助。目前該閃存只能儲存少量數(shù)據(jù)，但由于輝鉬礦比硅更薄，因此對電荷也更加敏感，這將為實(shí)現(xiàn)更高效的數(shù)據(jù)存儲提供巨大可能性。

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