.jpg)
硅是由硅制成的石墨烯模拟物，硅是使现代计算成为可能的半导体。在过去的几年里，石墨烯和其他二维材料成为纳米材料领域新的研究热点。欧洲杯足球竞彩
早在1994年，人们就已经研究过在硅的类似形式中找到石墨这样的二维材料的可能性。然而，直到2009年，人们才发现形成了片状硅结构，这种结构具有低屈曲结构，在动态条件下是稳定的。
从2012年开始，硅烯单分子膜已经在不同种类的衬底表面合成，如银、铱、二硫化钼等。
二维硅烯的合成
硅烯的问题在于，与石墨烯不同的是，它不能从一堆由松散键连接在一起的紧密二维层中取出，而是必须合成新创．硅和锗倾向于形成三维结构，这意味着二维硅有弯曲的倾向，从而导致电子性质的改变。
在银表面上还合成了多层硅烯薄片。这有助于发现硅器件的固有性质和许多潜在的应用。外延生长的多层硅烯片以化学计量比例点缀活性金属可用于生产二维硅烯层。
硅烯FET的制造证实了它具有狄拉克电荷的双极性传输，正如预期的那样，因此可能会有更多由硅烯制成的纳米电子设备和组件。尤其如此，因为它更接近硅酮半导体设备，可以使用而不用担心污染。
电子性质
尽管硅烯具有屈曲结构，但与石墨烯紧密的蜂窝结构相比，石墨烯在微型化电子产品中的电子特性与硅酮相同。这包括狄拉克锥，高费米速度和载流子迁移率。狄拉克锥的存在在涉及电子性质时是非常重要的，原因如下:
- 给定电子在x和y方向上的运动，狄拉克点对应于线性带或锥(狄拉克锥)的集合点。它们表示晶体电子带结构中的给定动量。在石墨烯中，这些带是直的v型。
- 交叉是重要的，因为它允许电子很容易地通过，并增加少量的能量到较高的带。由于大多数电子都在低带内，它们不能在石墨烯内自由移动，但通过材料的小电流，例如，有助于电子进入上带，在那里它们可以在石墨烯周围自由移动。
- 同样，这两个带在狄拉克点附近是直线的这一事实意味着电子的行为就像它们没有质量一样，因此可以在石墨烯周围放大，给它一个高电子电导。
- 最后，尽管厚度低于1纳米，但两个波段的排列结果具有良好的光吸收。2-3%入射光的吸收引起电子能量的跃迁，这导致能量的变化而不是动量的变化。与第一个接触的高能量带的可用性使其能够接收吸收光能的跃迁电子，从而促进石墨烯对光的快速有效吸收。
与石墨烯有许多相似之处，硅酮也有许多优点;
- 更强的自旋轨道耦合，可以导致在实验中可以达到的温度下的量子自旋霍尔效应
- 可以更好地调节能带隙，使场效应晶体管(FET)在室温下更有效地工作
- 谷极化更容易，使研究谷电子学更容易
.png)
图片来源:Jozef Sivek [CC BY-SA 3.0]，来自维基共享
磁性
二维材料磁性能的研究是目前的一个热点，研究还处于起步阶段。欧洲杯足球竞彩这包括在不对称功能化硅烯薄片中寻找强铁磁性的存在，这可以用传统的磁力仪测量，以及各种各样的磁各向异性，这可以用其他性质补充磁场的影响，特别是当它们与现有的半导体器件相结合时。
潜在的应用
新的2D磁体可以使用这种磁性材料制造，如部分氢化和双层硅烯片。欧洲杯足球竞彩这些薄片很坚固，它们的母体化合物缺乏铁磁性，而这些薄片本身对低磁场高度敏感。它们也与硅兼容。
硅烯是一种特别适合铁磁性研究的材料，因为它的弯曲蜂窝晶格结构有利于自旋相关的应用。二维狄拉克点的调谐能力意味着它可以与当前的硅技术一起使用，因为它具有新颖的特性，主要是各种量子自旋效应，包括量子自旋霍尔效应、量子反常霍尔效应、手性超导、谷极化量子霍尔效应。因此，硅自旋电子学是一个快速和广阔的研究领域，具有潜在的应用，如气体传感器，自旋滤波器和自旋场效应管。
这种用途的一个主要限制是硅烯的高反应性，这使得很难创建独立的硅烯薄片。在大多数情况下，硅烯是衬底层的一部分，或者像CaSi2一样与交替的金属单分子层堆叠在一起。
来源
- https://www.欧洲杯线上买球sciencedirect.com/science/article/pii/S0079642516300068
- https://www.researchgate.net/publication/301248802_Rise_of_Silicene_A_Competitive_2D_Material
- https://spectrum.ieee.org/semiconductors/欧洲杯足球竞彩materials/graphene-gets-some-competition
- https://www.infona.pl/resource/bwmeta1.element.elsevier-85ed171c-98db-3a70-bbf8-253fc062b9db
- https://www.nature.com/欧洲杯猜球平台articles/s41598-017-11360-4
- https://www.nature.com/欧洲杯猜球平台articles/s41467-018-04012-2
免责声明:本文仅代表作者以个人身份发表的观点，并不代表本网站所有者和运营商阿泽网络有限公司的观点。本免责声明构成条款和条件本网站之使用。