后起之秀硒化銦,有望與石墨烯一決雌雄!


材料牛注:我們常說,石墨烯是萬金油,但你想過石墨烯這么快就有了競爭者了嗎?目前曼切斯特的國家石墨烯研究所制備出了一種新材料:硒化銦,它具有非常高的電子遷移率,在光電子領域有望成為“長江后浪”,將石墨烯“拍死在沙灘上”。20161125你相信嗎?在石墨烯研究領域,有一個研究機構竟然比曼徹斯特大學還要杰出,那就是新成立的國家石墨烯研究所(NGI)。目前,曼徹斯特花費7100萬美元資助該研究所,為其對石墨烯的研究提供經費。

我們都知道,Andre Geim和Konstantin Novoselov在曼徹斯特成為首位合成石墨烯的研究者,并因此獲得了2010年諾貝爾物理學獎。

但在曼徹斯特開發的一種基于硒化銦(InSe)的新材料目前已經取代了一部分基于石墨烯的聚光燈,它滿足了我們對于未來超快電子的需求。

Geim在新聞發布會上表示,“超薄InSe作為硅和石墨烯中間的夾層,它不僅像石墨烯一樣允許縮放到納米尺寸,還和硅一樣是一種非常好的半導體。

半導體位點一直是石墨烯的難點。由于石墨烯缺乏自然帶隙,所以我們設計材料時必須引入半導體位點,這將使得材料在電子遷移率方面性能有所下降。而曼徹斯特的研究人員開發的硒化銦具有一個固有的帶隙,因此不會影響材料的高電子遷移率。

根據發表在Nature Nanotechnology的論文所述,研究人員發現硒化銦的室溫電子遷移率為200 cm2/vs,其電子遷移率大大高于硅,甚至高于層狀二硫化物。此外,隨著材料的厚度從體層減少到雙層,其帶隙增加量超過了0.5eV。這是多么令人印象深刻的性能啊!但是,如果無法找到防止環境條件(如氧氣和水分)破壞材料的方法,所有這些性能都是徒勞的。而曼切斯特的研究人員已經通過開發在氬氣氣氛中合成材料這一方法完美的解決了這個問題。

石墨烯在過去十年來一直被研究用來制備新材料,雖然不確定硒化銦能否完全取代石墨烯,但是研究人員認為,硒化銦可能會在相當短的時間內實現商業化。

該論文的作者兼國家石墨烯研究所(NGI)主任Vladimir Falko教授說道:“我們將不斷尋找新的層狀材料,嘗試將材料原子層分離為高質量二維晶體,并將其應用于光電子領域。”

原文鏈接:Indium Selenide Takes on the Mantle of the New Wonder Material.

文獻鏈接:High electron mobility, quantum Hall effect and anomalous optical response in atomically thin InSe.

本文由編輯部楊樹提供素材,應豆編譯,點我加入材料人編輯部

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