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性能超越現有普通矽產品
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| 4H-矽的可視化圖片 圖片來源：物理學家組織網 |
科技日報北京6月7日電 （記者劉霞）美國科學家在最新一期《物理學評論快報》雜誌撰文指出，他們(men) 開發了一種新方法，合成出了一種擁有六邊形結構的新型晶型矽，這種晶型矽有可能被用於(yu) 製造新一代電子和能源器件，這些新設備的性能將超過現有“普通”立方形結構矽製成的相關(guan) 設備的性能。
矽在人類生活中扮演著重要的角色，它是地殼中含量第二豐(feng) 富的元素。像所有元素一樣，矽也可以采取不同的晶體(ti) 形式——同素異形體(ti) 。矽常被用於(yu) 製造計算機和太陽能電池板等。盡管普通形式的矽無處不在，但並不適合製造高性能晶體(ti) 管和一些光伏器件等設備。
雖然從(cong) 理論上來說，很多矽的同素異形體(ti) 擁有更好的物理性能，但由於(yu) 缺乏合成途徑，因此，很難發揮矽的最大潛力。
卡內(nei) 基大學的托馬斯·希爾和蒂莫西·斯特羅貝爾領導的一個(ge) 研究小組此前曾合成出了一種新型矽——Si24。在最新研究中，他們(men) 使用Si24作為(wei) 合成起始點，合成出了一種新型晶體(ti) 矽——4H-矽，其擁有4層重複的六邊形結構。
斯特羅貝爾解釋說：“人們(men) 對六邊形矽的興(xing) 趣可以追溯到20世紀60年代，因為(wei) 其電子特性可以調諧，由此可獲得超越立方體(ti) 結構的性能。”
以前曾有其他科學家合成出六邊形矽，但最新以Si24途徑合成出的六邊形矽是科學家首次合成出高質量的此類大塊晶體(ti) ，可以用作未來研究活動的基礎。
希爾說：“我們(men) 的新研究除了可以更好地以可控的方式合成出新結構外，大塊4H-矽晶體(ti) 的發現為(wei) 通過應變工程和元素替代來調節元素的光學和電子性質打開了大門。我們(men) 或許可以利用這種方法製造出種子晶體(ti) ，讓其生長出大量性能有望超過金剛石矽的4H-矽。”
總編輯圈點
作為(wei) 一種半導體(ti) 材料，矽“兢兢業(ye) 業(ye) ”服務了60多年，為(wei) 人類電子產(chan) 業(ye) 發展立下汗馬功勞。但是，技術在進步，人們(men) 對芯片的要求在提高，矽的“成長”遇到了瓶頸。科學家一直在想辦法，要麽(me) 找到新的材料去替代它，要麽(me) 對矽來一場改造，來升級它。此文中的研究者還是在矽上麵做文章。他們(men) 此前合成出了一種新型矽，它非常接近直接帶隙材料。現在，研究者又在新型矽的基礎上，合成出了新型晶體(ti) 矽，其電子特性可以調節，或可為(wei) 實現新一代電子設備奠定基礎。
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