六边形硅催生新型电子与能源设备 半导体材料发展迅速

美国科学家开发出一种合成六角形硅晶体的新方法，可以用来制造新一代电子和能源设备，其性能超过现有的由“普通”方形硅制成的设备。

硅在人类生活中扮演着重要的角色，是地壳中含量第二丰富的元素。像所有元素一样，硅可以有不同的晶体形式——同素异形体。硅被用来制造电脑和太阳能电池板。虽然普通形式的硅无处不在，但它们并不适合用于诸如高性能晶体管和一些光伏器件。

虽然理论上许多硅同素异形体具有更好的物理性能，但由于合成途径的缺乏，很难充分发挥硅的潜力。

卡内基大学的托马斯•希尔和蒂莫西•斯特贝尔领导的团队此前已经合成了一种名为Si24的新型硅。在他们的最新研究中，他们以Si24为起点合成了一种新型的晶体硅——4h硅，具有四层重复的六边形结构。

硅作为一种半导体材料，已经服务了60多年，为人类电子工业的发展做出了巨大的贡献。然而，随着技术的进步和人们对芯片需求的增加，硅的“增长”遇到了瓶颈。科学家们一直在试图找到新的材料来取代它，或者重新发明硅来升级它。本文中的研究人员仍在研究硅。他们之前已经合成了一种新型的硅，它非常接近直接带隙材料。现在，研究人员已经合成了具有可调谐电子特性的晶体硅，这可能为新一代电子设备铺平道路。

半导体是指在室温下导体和绝缘体之间具有导电性的材料。半导体应用于集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电力转换等领域。例如，二极管是由半导体制成的器件。无论从科学技术还是经济发展的角度来看，半导体的重要性都是非常大的。大多数电子产品的核心部件，如计算机或数字录音机，都与半导体密切相关。

常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等。硅是各种半导体材料应用中最具影响力的一种。

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