據(jù)中鎢在線了解，近期，日本東京大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)在納米材料領(lǐng)域取得重要突破。他們以氮化硼（BN）納米管為支撐模板，成功構(gòu)筑出直徑僅約1納米的單壁二硫化鉬（MoS?）半導(dǎo)體納米管。這一尺寸大約只有人類頭發(fā)絲直徑的十萬分之一，刷新了全球半導(dǎo)體材料最小尺寸紀(jì)錄，也為探索極限尺度材料的性能奠定了基礎(chǔ)。
1納米納米管示意圖（圖源：美國科學(xué)促進(jìn)會(huì)優(yōu)瑞科網(wǎng)站）
在實(shí)驗(yàn)過程中，研究人員利用BN納米管內(nèi)部的狹窄空間作為反應(yīng)環(huán)境，引導(dǎo)二硫化鉬原子有序組裝，最終獲得結(jié)構(gòu)均勻、原子排列清晰的超細(xì)單壁二硫化鉬納米管。研究團(tuán)隊(duì)指出，受限空間不僅有助于這種超小尺寸結(jié)構(gòu)的形成，還能顯著提高材料的一致性和結(jié)晶質(zhì)量。
進(jìn)一步分析表明，隨著納米管直徑不斷縮小，其電子能帶結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯變化，帶隙呈下降趨勢。該實(shí)驗(yàn)結(jié)果與約25年前理論模型所作出的預(yù)測高度一致，為相關(guān)理論提供了有力的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
中鎢智造二硫化鉬圖片
當(dāng)前半導(dǎo)體器件不斷向更小尺度發(fā)展，但傳統(tǒng)制造工藝在微縮過程中往往容易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)缺陷，影響器件性能。相比之下，二硫化鉬納米管在尺寸調(diào)控和原子結(jié)構(gòu)統(tǒng)一性方面展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢，有望成為未來超微型電子器件溝道材料的重要候選。
不過，這項(xiàng)技術(shù)距離產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用仍需進(jìn)一步突破。目前制備出的納米管長度僅達(dá)到數(shù)百納米級別。下一階段，研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃將其長度提升至約1微米，并嘗試將這一制備策略推廣至更多無機(jī)納米材料體系，包括具有磁性或超導(dǎo)特性的納米管，為新型功能器件開發(fā)開辟更多可能性。
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