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稳定结构的二维碳化硅(2D-SiC)首次问世
2021年10月11日 发布 分类:技术前沿 点击量:491
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国际科研期刊Nanomaterials(纳米材料)近日发表了(第七期第11卷)美国新墨西哥大学Sakineh Chabi教授和她的团队的研究成果,他们首次制备出世界上首个稳定的(2D-SiC)单层碳化硅,这种材料具有可见光发射特性,在发光器件和集成微电子电路中具有潜在的应用前景。

论文地址:DOI:10.3390/nano11071799

剥落过程和分散碳化硅的照片(包括光学显微镜、AFM、SEM图等)

理论研究表明2D-SiC具有稳定的类石墨烯蜂窝结构,是一种直接禁带半导体材料。然而,在实验上,二维碳化硅的生长几十年来一直困扰着科学家,因为大块碳化硅是一种强共价键合材料。此外,大块SiC存在于250多种类型中,使合成过程更加复杂。

Chabi教授团队自上而下地通过在异丙醇IPA或N-甲基-2-吡咯烷酮NMP溶剂中对大块六角SiC进行湿法剥离,成功地从六方碳化硅中分离出2D-SiC。

TEM和Raman结果表明,单层SiC具有稳定的类石墨烯结构,所制备的纳米片纯度高,结晶度高。与存在于250多种类型中的大块碳化硅不同,单层碳化硅没有任何多型体。因此,2D-SiC的应用将比现有SiC材料简单。研究人员认为,在2D-SiC和相关材料方面的不断突破可能会开创一个半导体材料的新时代,在光电子学和电子学、生物成像和传感以及计算方面有着令人兴奋的应用。


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