日前，物理評論快報（Physical Review Letters）發表了來自瑞典隆德大學、查爾姆斯理工大學和林雪平大學三所高校的聯合研究成果，科研團隊無意之中開發了一種大面積自下而上合成二維（單層）蜂窩碳化硅的頗具前景的技術。

論文地址：https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.130.076203

二維碳化硅結構的計算模擬（左）與實際觀測（右）對比

碳化硅主要為人工合成，并且存在同素異形體，但二維形態仍然是個迷，只存在于假設之中。理論預測中，二維碳化硅具有2.5eV的帶隙和高穩定性，但現有相關研究中提到的只有無序（非晶）的納米片。

據科研人員透露，最初研究方向是在碳化硅襯底的金屬碳化物薄膜上制備石墨烯，但當使用光電發射廣譜表征層狀物時發現樣品并非石墨烯，而是現在報告的蜂窩碳化硅。該技術即在碳化硅襯底上放置過渡金屬碳化物薄膜，加熱至足夠高的溫度（碳化硅分解而金屬碳化物保持完整）后退火，硅和碳原子遷移到薄膜表面。

研究人員解釋，當退火溫度足夠高，碳會再結晶而形成石墨烯，這是一種眾所周知的技術，但實驗無意中形成的退貨條件卻導致了二維碳化硅的形成，并且它在1200℃高溫真空環境下仍能保持穩定。

本次成果的主要貢獻在于發現了二維碳化硅的合成技術，但這只是對這種材料研究的第一步，接下來必須將襯底與材料剝離后才能有效觀察和研究它。目前研究團隊打算插入氫來實現這個目標。

編譯整理 YUXI

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