（图示为硅烯相互连接的晶格结构。图片来源：Sandra Zaragoza）

来自德克萨斯州-奥斯汀大学Cockrell工程学院的研究人员们，发明了世界上首个使用最薄硅材料—硅烯—制备的传感器。他们的研究给制造超快、超微型的高效计算机芯片带去了希望。

由单层硅原子构成的硅烯，有着非凡的电学性能，但是直到目前其制备和应用仍是难题。来自Cockrell工程学院电子与计算机系的助理教授Deji Akinwande，与其科研团队领队Li Tao等人一起，解决了这一难题。他们证明硅烯可以用来制成传感器，一种用来放大和转换电信号和电能的半导体器件。

这款由Akinwande教授及其团队开发的基于最薄半导体材料的器件，一直是芯片行业长期以来的梦想，可以为未来发展更快更节能的计算机芯片铺平道路。他们的这项研究发表在本周的《Nature Nanotechnology》杂志上。

几年之前，人造硅烯还只是纯粹理论上的材料。从碳基石墨烯材料看，另外一种原子厚度的材料也有望成为芯片的备选，研究者们预测硅原子可以以石墨烯相似的方式进行构造。

同时也致力于石墨烯传感器开发的Akinwande教授，预见了硅烯与硅之间关系的价值所在，因为芯片制造商已经有成熟的工艺来加工硅材料。“硅烯的出现不但在二维材料领域引入了一个新的参与者，其与硅材料相似的化学性质还预示着在半导体行业又出现了一个崭新的前景。” Akinwande教授说，“我们做出的主要突破在于，首次在低温下实现了硅烯器件的高效制备与合成。”

尽管硅烯很有商业化应用前景，但其复杂性和在空气中的不稳定性，使其依然非常难以制备。为了解决这些问题，Akinwande教授与来自意大利Agrate Brianza微电子与微系统研究院的Alessandro Molle一起，发明了一个新的方法来制备硅烯，可以减少硅烯暴露在空气中的几率。首先，他们让硅原子蒸汽在真空腔中凝聚在银晶体上，在银上形成了一层薄薄的硅烯，然后在其上覆盖一层纳米厚度级别的铝。由于这些保护层，他们可以将其安全地撕下来并将银层一侧转移到一个氧化硅基体上。接着，他们可以轻轻的撕下部分银层，而留下两块金属作为电极，电极间就是条状的硅烯。

短期内，Akinwande教授会继续研究硅烯的制备方法，并对其结构进行表征，期待制造出低能耗的高速计算机芯片。

新材料在线编译团队编译整理——翻译：Gary