硫化鉬研究獲突破 沾“鉬”概念引關注
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硫化鉬研究獲突破 沾“鉬”概念引關注
早在今年1月中旬時，鉬鐵價格的暴漲，就曾掀起過一陣炒鉬風暴；如今，硫化鉬研究的突破，再度引發(fā)市場關注。據外媒報道，美國北卡州立大學的研究人員表示，他們開發(fā)出了制造高質量原子量級半導體膜(膜厚度僅為單原子直徑)的新技術，新技術能將現(xiàn)有半導體技術的規(guī)�？s小到原子量級，包括激光器、發(fā)光二極管和計算機芯片等；而其所用材料硫化鉬成為關鍵。分析人士指出，此次氧化硫研究獲得突破后，半導體膜在納米電子器件中將更受歡迎，A股市場中沾“鉬”概念，如洛陽鉬業(yè)、新華龍、金鉬股份將有望受到資金的青睞據海外媒體報道，美國北卡州立大學研究人員日前表示，他們開發(fā)出了制造高質量原子量級半導體膜(膜厚度僅為單原子直徑)的新技術。其材料科學和工程助理教授曹林友表示，新技術能將現(xiàn)有半導體技術的規(guī)�？s小到原子量級，包括激光器、發(fā)光二極管和計算機芯片等。
據悉，研究人員研究的材料是硫化鉬，它是一種價格低廉的半導體材料，電子和光學特性與目前半導體工業(yè)界所用的材料相似。然而，硫化鉬又與其他半導體材料有所不同，因為它能以單原子分層生長形成單層膜，同時膜又不會失去原有的材料特性。在新技術中，研究人員將硫粉和氯化鉬粉放置于爐內，并將溫度逐步升高到850攝氏度，此時兩種粉末出現(xiàn)蒸發(fā)(汽化)并發(fā)生化學反應形成硫化鉬。而繼續(xù)保持高溫，硫化鉬能沉積到基片上，形成的硫化鉬膜。
曹林友表示，他們成功的關鍵是尋找到了新的硫化鉬生長機理，即自限制生長，并通過控制高溫爐中分壓和蒸汽壓來精確地控制硫化鉬層的厚度。據介紹，分壓代表懸浮在空氣中的原子或分子聚集成固體沉淀到基片上的趨勢；蒸汽壓代表基片上的固體原子或分子汽化進入空氣的趨勢。為在基片上獲得單層硫化鉬，分壓必須高于蒸汽壓；分壓越高，沉積到底部的硫化鉬層就越多。如果分壓高于在基片上形成單層膜的蒸汽壓，但又低于形成雙層膜的蒸汽壓，那么在分壓和蒸汽壓之間的這種平衡能確保在單層硫化鉬膜形成后膜生長自動停止，不再向多層發(fā)展。這就是 “膜的自限制生長”。
半導體發(fā)展?jié)摿氨仁?/SPAN>
眾所周知，石墨烯在A股市場上不時掀起炒作狂潮，而石墨烯自身的發(fā)展，也早就不僅局限于概念的炒作。如今，分析人士表示，單層輝鉬材料有望取代現(xiàn)有的矽和熱門石墨烯，成為下一代半導體材料，其發(fā)展?jié)摿Σ蝗菪∮U。
2011年瑞士聯(lián)邦理工學院洛桑分校(EPFL)科學家制造出了全球第一個輝鉬礦微晶片，據悉，輝鉬是未來取代矽基芯片強力競爭者。領導該研究的安德拉斯·基什教授表示，輝鉬是良好的下一代半導體材料，在制造超小型晶體管、發(fā)光二極管和太陽能電池方面具有很廣闊的前景，而這次美國加州納米技術研究院制成的輝鉬基柔性微處理芯片，未來前景更加廣闊。
同矽和石墨烯相比，輝鉬的優(yōu)勢之一是體積更小，輝鉬單分子層是二維的，而矽是一種三維材料。在一張0.65納米厚的輝鉬膜上，電子運動和在兩納米厚的矽膜上一樣容易，而輝鉬礦可以被加工到只有3個原子厚。
輝鉬所具有的機械特性也使得它受到關注，并有可能成為一種用于彈性電子裝置中的材料，可以用在制造可卷曲的電腦或是能夠貼在皮膚上的裝置，甚至可以植入人體。英國 《自然。納米技術》雜志就曾指出，單層的輝鉬材料具備良好的半導體特性，其有些性能還超過現(xiàn)在廣泛使用的矽和研究熱門石墨烯，未來有望成為下一代半導體材料。
有分析指出，盡管石墨烯是最有可能在集成電路中替代Si的材料，但石墨烯并非自然狀態(tài)的半導體材料，它必須經過特殊工藝處理來實現(xiàn)這一目標。輝鉬材料(MoS2)則是真正的半導體材料，并且如石墨烯一樣可以制成原子級厚度的集成電路，但它與金屬導線之間的連接存在問題。3月份，瑞士聯(lián)邦理工學院洛桑分校的研究人員實現(xiàn)了這一突破，他們發(fā)現(xiàn)可以利用氧化鉿將一個非常小的金電極連接到Si襯底的輝鉬材料上，這樣形成的集成邏輯電路的厚度(0.65nm)比Si集成電路更小，而且比同等尺寸的石墨烯電路更便宜。
另據外媒報道，南洋理工材料科學與工程學院的研究人員則開發(fā)出了一款基于單層MoS2材料的光電晶體管，并對其電學性能進行了表征研究。研究人員采用了膠帶機械剝離法在Si/SiO2襯底上沉積了單層MoS2材料；測量結果顯示這層MoS2厚度為0.8nm。研究人員使用該材料制造了一個MoS2場效應管，其他部件還包括兩個鈦/金電極，以及300nm的Si上SiO2作為源極、漏極和背柵材料。
沾鉬概念或現(xiàn)炒作潮
此次氧化硫研究獲得突破后，半導體膜在納米電子器件中將更受歡迎；分析人士指出，A股市場中沾“鉬”概念，如洛陽鉬業(yè)、新華龍及金鉬股份將有望受到資金的青睞。
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