
【化】 silene
silicon
【醫】 Si; silicium; silicon
【機】 camphene; fenchenes; menthene
矽烯(Silicene)是一種由矽原子單層構成的二維蜂窩狀結構材料,其名稱由“矽”(Silicon)和“烯”(-ene,表示單層結構)組合而成。作為石墨烯的矽類似物,矽烯因其獨特的電子特性成為凝聚态物理和材料科學的研究熱點。
矽烯中矽原子通過sp²/sp³混合雜化形成六邊形晶格,呈現出輕微褶皺的平面結構。這種結構導緻其具備可調帶隙(0-2eV),區别于石墨烯的零帶隙特性。根據美國化學學會(ACS)的研究,矽烯的電子态密度在費米能級附近呈現線性色散關系,使其具備高載流子遷移率潛力。
矽烯通常通過分子束外延(MBE)在銀(Ag(111))或金(Au(110))襯底上生長。然而,其化學活性高,在空氣中易氧化,需通過鈍化處理(如Al₂O₃封裝)或超真空環境維持穩定性。中國科學院物理研究所的實驗表明,襯底選擇對矽烯的電子結構調控至關重要。
矽烯在納米電子學領域展現出替代傳統矽基材料的潛力,尤其適用于高頻晶體管、自旋電子器件和拓撲量子計算。歐盟石墨烯旗艦項目報告指出,矽烯與現有半導體工藝的兼容性可能推動下一代低功耗芯片的開發。
權威參考來源:
矽烯(Silicene)是一種由矽原子構成的二維蜂窩狀結構材料,與石墨烯類似但具有獨特的物理和化學性質。以下是其核心特點及應用的詳細解釋:
總結來看,矽烯在新能源和納米電子領域具有重要潛力,但其實際應用仍需克服制備技術和穩定性等挑戰。如需進一步了解矽烯的制備細節或具體實驗進展,可參考中科院物理所等權威機構的研究報告。
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