原子分辨率的扫描隧道显微镜（STM）图像：（a）没有结构叠加的STM图；（b）具有叠加结构的STM图。（来源：蔚山科学技术研究所）

韩国研究人员首次开发了一种简单的技术来生产二维含氮晶体，这种含氮晶体可用于制备半导体材料，因此是石墨烯和硅的潜在竞争对手。

石墨烯是一种只有一个原子层厚的二维片状材料，且具有卓越的强度、导电性能、导热性能和光学透明性。石墨烯在纳米器件、储氢材料、电池以及传感器方面非常具 有潜力。近年来关于石墨烯的研究集中在石墨烯碳晶格中引入其他非碳元素，从而优化石墨烯性能。这主要是由于掺杂后的石墨烯材料可用于电子设备中的开关元 件。

氮的原子尺寸以及结构使得氮成为非常合适的选择，因为它能很好地嵌入到碳的晶格中，然而合成石墨烯还是有很多困难。UNIST和韩国浦项科技大学的科研团队采用一种简单的化学反应合成了氮掺杂的二维晶体材料，和传统方法相比，该方法不需要模板。

研究者通过原子分辨率扫描隧道显微镜的成像证实了氮化晶体的结构，并通过场效应晶体管测试了它的半导体性质。独特的几何结构和电子结构，使得氮掺杂晶体在电子设备、传感器和催化剂方面有很大的潜力。

这种合成该材料的简单方法为其他二维材料开启了新的篇章。“我们相信该研究的结果不仅仅促进材料科学与技术的发展，同时其也具有广泛的实际应用，范围涵盖了湿法化学以及设备应用等。” UNIST能源与化学工程的Jong-Beom Baek教授说。“因此，由于其科学和技术方面的影响，这种材料将会引起广泛的科学关注。”

新材料在线编译整理—— 翻译： 杨超