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辉钼 -概述
辉钼(mù )是一种单分子层材料制造半导体。它用来制造更小、能效更高的电子芯片,在下一代纳米电子设备领域,将比传统的硅材料或富勒烯更有优势。
辉钼在自然界中含量丰富,通常用于合金钢或润滑油添加剂中的成分,在电子学领域尚未得到广泛研究。
辉钼是一种二维材料,非常薄,很容易用在纳米技术上,在制造微型晶体管、发光二极管(LEDs)、太阳能电池等方面有很大潜力。
优势领域
同硅相比,辉钼的优势之一是体积更小,辉钼单分子层是二维的,而硅是一种三维材料。在一张0.65纳米厚的辉钼薄膜上,电子运动和在两纳米厚的硅薄膜上一样容易。但目前不可能把硅薄膜做得像辉钼薄膜那么薄。
辉钼的另一大优势是比硅的能耗更低。在固态物理学中,能带理论描述了在特定材料中电子的能量。在半导体中,自由电子存在于这些能带之间,称为“带隙”。如果带隙不太小也不太大,某些电子就能跳过带隙,能更有效控制材料的电子行为,开关电路更容易。
间隙值
辉钼单分子层内部天然就有较大的带隙,虽然它的电子流动性较差,但在制造晶体管时,用一种氧化铪介质栅门就可使室温下单层辉钼的运动性大大提高,达到富勒烯纳米带的水平。富勒烯没有带隙,要想在上面人为造出带隙非常复杂,还会降低其电子流动性,或者需要高电压。由于辉钼直接就有带隙,可以用单层辉钼制造间带通道场效应晶体管,且在稳定状态下耗能比传统硅晶体管小10万倍。在光电子学和能量捕获应用领域,单层辉钼还能与富勒烯共同使用,形成优势互补。