擁抱低維材料之未來
——記中國科學院半導體研究所研究員左玉華

龐紅碩

左玉華

納米管、石墨烯、量子點等材料，都有一個共同的特點，那就是它們的空間維度都小于3，這種特性賦予了這些材料一個共同的名稱：低維材料。如今，以硅（Si）技術為代表的微電子技術正日新月異地發展著，但這種作為廣泛使用的半導體材料，目前還存在著很多缺陷：其一是載流子遷移率低，這使得Si的微電子器件速度遠遠落后于其他材料；其二是硅屬于間接帶隙半導體，也就意味著S i不能發出可見光。多年來，如何改進Si的特性，滿足光電集成的需要，具有重大意義。而通過改進Si材料性能，以實現大規模Si基材料的光電集成，一直是許多科研人員的夢想，中國科學院半導體研究所研究員左玉華的夢想也在其中。

一年又一年，左玉華將硅基與低維材料相結合，始終將科研夢想扎根于新型硅基低維納米結構材料與器件這片土地上。她以低維硅基納米結構復合材料作為研究重點，在Si基光電子器件、Si基新材料以及硅基量子點太陽電池材料等多方面做了突破性探索。硅材料作為最重要的半導體材料，已經憑借其較窄的禁帶寬度、較低的生物毒性等優越特性，在信息和光伏領域里取得了很大成功，同時應用領域也在不斷拓展。在左玉華看來，低維硅基納米結構材料將開辟新材料開發以及應用領域的新紀元。

讓科研夢在硅基熱土開花

在實體空間中，材料往往都會表現出長、寬、高3個維度，當這些材料逐漸變薄、變細或變小，在長寬高等某些維度或全部維度的尺寸足夠小時，這些材料就變成了“低維材料”。……