國際科研期刊Nanomaterials（納米材料）近日發(fā)表了（第七期第11卷）美國新墨西哥大學(xué)Sakineh Chabi教授和她的團(tuán)隊(duì)的研究成果，他們首次制備出世界上首個穩(wěn)定的（2D-SiC）單層碳化硅，這種材料具有可見光發(fā)射特性，在發(fā)光器件和集成微電子電路中具有潛在的應(yīng)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(xué)顯微鏡、AFM、SEM圖等）

理論研究表明2D-SiC具有穩(wěn)定的類石墨烯蜂窩結(jié)構(gòu)，是一種直接禁帶半導(dǎo)體材料。然而，在實(shí)驗(yàn)上，二維碳化硅的生長幾十年來一直困擾著科學(xué)家，因?yàn)榇髩K碳化硅是一種強(qiáng)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(fù)雜。

Chabi教授團(tuán)隊(duì)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(jìn)行濕法剝離，成功地從六方碳化硅中分離出2D-SiC。

TEM和Raman結(jié)果表明，單層SiC具有穩(wěn)定的類石墨烯結(jié)構(gòu)，所制備的納米片純度高，結(jié)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(yīng)用將比現(xiàn)有SiC材料簡單。研究人員認(rèn)為，在2D-SiC和相關(guān)材料方面的不斷突破可能會開創(chuàng)一個半導(dǎo)體材料的新時代，在光電子學(xué)和電子學(xué)、生物成像和傳感以及計(jì)算方面有著令人興奮的應(yīng)用。