穩定結構的二維碳化硅（2D-SiC）首次問世

發布時間 | 2021-10-11 15:38 分類 | 技術前沿點擊量 | 1965

石墨碳化硅石墨烯納米材料

導讀：國際科研期刊Nanomaterials（納米材料）近日發表了（第七期第11卷）美國新墨西哥大學Sakineh Chabi教授和她的團隊的研究成果，他們首次制備出世界上首個穩定的（2D-SiC）單層碳化硅，這種材料具...

國際科研期刊Nanomaterials（納米材料）近日發表了（第七期第11卷）美國新墨西哥大學Sakineh Chabi教授和她的團隊的研究成果，他們首次制備出世界上首個穩定的（2D-SiC）單層碳化硅，這種材料具有可見光發射特性，在發光器件和集成微電子電路中具有潛在的應用前景。

論文地址：DOI:10.3390/nano11071799

剝落過程和分散碳化硅的照片（包括光學顯微鏡、AFM、SEM圖等）

理論研究表明2D-SiC具有穩定的類石墨烯蜂窩結構，是一種直接禁帶半導體材料。然而，在實驗上，二維碳化硅的生長幾十年來一直困擾著科學家，因為大塊碳化硅是一種強共價鍵合材料。此外，大塊SiC存在于250多種類型中，使合成過程更加復雜。

Chabi教授團隊自上而下地通過在異丙醇IPA或N-甲基-2-吡咯烷酮NMP溶劑中對大塊六角SiC進行濕法剝離，成功地從六方碳化硅中分離出2D-SiC。

TEM和Raman結果表明，單層SiC具有穩定的類石墨烯結構，所制備的納米片純度高，結晶度高。與存在于250多種類型中的大塊碳化硅不同，單層碳化硅沒有任何多型體。因此，2D-SiC的應用將比現有SiC材料簡單。研究人員認為，在2D-SiC和相關材料方面的不斷突破可能會開創一個半導體材料的新時代，在光電子學和電子學、生物成像和傳感以及計算方面有著令人興奮的應用。