（来源：新材料在线）

犹他大学的研究者近期发现一种特别的二维半导体材料，可以用于制造处理速度更加快速，功耗更小的智能手机和电脑。

犹他大学材料科学与工程学院副教授Ashutosh Tiwari在基板上堆覆了一种新发现的锡氧化合物二维材料。Tiwaji和他的团队发现这种材料相较于传统的三维材料（比如Si），其电荷可以以更快的速度穿过自身。这项突破能够用于制造速度更快、功耗更小并且低发热的电脑、手机等配件。

这种半导体是一种锡氧化合物，又称作锡石（SnO）。二维材料只有一个原子的厚度，相比于传统的诸如Si这样的三维材料，二维材料的电荷移动速度更快。这种二维半导体材料可用于所有电子设备的核心——晶体管，例如移动电话及笔记本电脑内置的的图形处理器与中央处理器。

犹他大学材料科学与工程学院的Ashutosh Tiwari副教授团队研发了这种新型材料，并于2月15日在先进电子材料期刊发表了他们的研究成果，同时登上了该杂志的封面。

目前，电子器件中的晶体管和其他部件都是由三维材料制得，例如硅材料，这类材料在玻璃基质上堆叠成多层结构，电子在层与层之间运动的无序性是该类材料的一大缺陷。关于二维材料的研究热潮已经持续了五年，这类材料最显著的优势在于，单电子层有一个或者两个原子的厚度，正如Tiwari所说，这种情况“使得电子只能在一个电子层移动，从而速度更快”。研究人员近期已发现了多种类型的二维材料，例如二硫化钼、石墨烯及硼球烯。但是这些材料只适合N型电子或者负电子的运动。

一个电子设备当中，半导体材料需要同时允许电子以及正电荷的运动，以便形成“空穴”。Tiwari发现的一氧化锡材料是首例稳定的P型半导体二维材料。如今我们有了一切——我们发现了P型二维半导体材料及N型二维半导体材料。前景会更加明朗，进展会更加快速。Tiwari及他的团队研发的最新二维材料可以使得晶体管微型化及快速化。计算机处理器由数以亿计的晶体管组成，越多含芯片的晶体管，处理器越强大。假使这种材料应用于手机及计算机的晶体管中，电子器件的运行速度将是以往的100倍。

区别于三维材料，二维材料电子在单层移动减少了摩擦阻力，其结果就是不至于导致像普通电脑芯片一样发热。它们几乎不需要动力来运行，这也是其应用在移动电子产品电池的巨大优势。Tiwari表明这种突破性材料也可以应用在医疗设备中，例如电子器官的植入，可以使得其在单电池充电的情况下工作较长时间。这个研究领域当下很热，人们都表现出了极大的兴趣。可能2-3年内我们就将看到该类材料应用的实物。这项研究的其他参与者包括犹他大学材料科学与工程学院的博士生K. J. Saji和 Kun Tian，以及俄亥俄州莱特-帕特森空军实验室的Michael Snure。

新材料在线编译整理——翻译：蒋恒星     校正：摩天轮

论文地址：

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aelm.201500453/full