硅的劣势正在凸显，未来谁能替代它，除了石墨烯还该知道这些二维材料

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硅是什么？不同的人可以给出不同的正确答案：但最值得一提的是，它是现代电子计算器件的物质基础。但它的发展已超过70年，硅的劣势正在凸显。据了解，使用当前的方法，将元素蚀刻到最小尺寸小于约3纳米的硅中几乎是不可能的。因此，技术行业正在寻找其他材料来代替旧的硅。 它们被统称为二维材料，因为它们是仅一个原子或两个厚度的平板。仅仅在20年前还不为人所知，现在它们已在实验室中定期制造，它们都有哪些呢？ 最最出名的非属二维材料的祖父石墨烯了，对于它我们就不详细扩展，今天，小编给大家带来其它的二维材料。 第一：单质。 目前的单质烯以碳周围的几个元素为主，分别有硅烯、锗烯、磷烯、硼烯、锡烯等，它们或半导体性能优异、或导电性超强、或强度高，各有千秋，总有一款适合你！可惜的是这类人工制造的单质烯制备难度大，且大部分在空气中稳定性差，因此，还仅仅停留在实验室探索阶段。 第二：过渡金属二硫族化合物。 除了单质，还有一类材料非常惹人注目，就是过渡金属二硫族化合物TMDC。 TMDC是二维晶体材料的一大分支，化学式一般为MX2，M为过渡金属钼、钨、铌、铼、钛等，X为硫族元素硫、硒、碲等。据不完全统计，总共有超过40种TMDC，现在研究得比较多的大部分是半导体。从结构上看，TMDC系列包含多种电子能带结构；从性能上看，该系列材料包含了导体、半金属、半导体、绝缘体和超导等，比起单质来说更加丰富多彩。 第三：过渡金属碳氮化物。 过渡族金属碳化物MXenes是二维晶体材料的另一大分支，研究没有TMDC活跃。它结合了陶瓷和金属的特性，具有优异的机械性能和催化活性，部分MXenes还具有超导特性，因此在电子、催化、储能等领域引起了科学家的极大兴趣。 第四：六方氮化硼。 六方氮化硼就是白石墨，它也有与石墨类似的层状结构，是优良的绝缘体。但它最大的用途是做衬底，在上面生长其他二维材料，不仅容易生长，而且性能还会提高。比如，以其为衬底生长的石墨烯电子迁移率会大幅提高。 说了这么多，不知道大家记得几个。但二维材料可不止我们说的这几种，只是它们受到的关注度比较高。据物理学家预测，二维材料总共应该有约500种左右。 在这个新兴的材料家族中，大部分成员都处于研究和待开发状态，真正走向产业化的也只有石墨烯，但就是石墨烯自己也还有很多的问题亟需解决。 但是梦想还是要有的，万一实现了呢？大家也可以猜一猜谁会在石墨烯后闪亮登场。