2015年2月初，美國科研人員揭示了第一塊硅烯晶體管的相關(guān)細節(jié)，他們相信硅烯并不是虛幻構(gòu)想，而是一個實際可用的材料，如果這種硅薄層結(jié)構(gòu)能應(yīng)用于電子設(shè)備的制造，就可能會推動半導(dǎo)體工業(yè)實現(xiàn)終極的微型化。

　　七年前，硅烯還只是理論家的一個夢。在對石墨烯（單原子層厚度、蜂巢狀的碳材料）的狂熱興趣的驅(qū)動下，研究者推測硅原子也許也能形成類似的層狀結(jié)構(gòu)。而如果這種硅薄層結(jié)構(gòu)能應(yīng)用于電子設(shè)備的制造，可能會推動半導(dǎo)體工業(yè)實現(xiàn)終極的微型化。

　　2015年2月初，研究者揭示了第一塊硅烯晶體管的相關(guān)細節(jié)，向?qū)崿F(xiàn)夢想的方向邁出了關(guān)鍵一步。

　　參與晶體管制作的美國德州大學(xué)奧斯汀分校（University of Texas at Austin）納米材料學(xué)家德吉●阿金萬德（Deji Akinwande）說，雖然設(shè)備表現(xiàn)平庸，且壽命只有幾分鐘，但硅烯這一概念的驗證已足以讓與會人員精神大振。法國艾克斯●馬賽大學(xué)（Aix-Marseille University）的材料學(xué)家居伊●勒萊（Guy Le Lay）對此表示贊同。

　　“沒人會預(yù)料到，他們能在這么短的一段時間內(nèi)，用尚未存在的材料做出晶體管。”他說。

　　勒萊是2012年首先在實驗室條件下制備出硅烯的科學(xué)家之一。硅烯晶體管首次誕生的這段時間，剛好也是科學(xué)家漸漸意識到石墨烯無法適用于晶體管的時候。石墨烯也許是世界上導(dǎo)電性最強的物質(zhì)，但在一個重要的特性上，有別于計算機芯片中常用的半導(dǎo)體材料，石墨烯沒有帶隙（band gap）。帶隙是電子在攜帶電流前必須跨過的能級障礙，它使半導(dǎo)體材料可具有“開”、“關(guān)”兩種狀態(tài)，從而可用于二進制邏輯操作。

　　硅烯的崛起

　　一直以來，都是硅烯的碳基“表親”石墨烯吸引著更多注意，但硅烯正迎頭趕上。
 

　　1994 首次計算出硅和鍺的二維晶體結(jié)構(gòu)（硅結(jié)構(gòu)如上圖）

　　2004 安德烈●海姆（Andre Geim）和康斯坦丁●諾沃肖洛夫（Konstantin Novoselov）完成石墨烯的分離

　　2007 創(chuàng)造術(shù)語“硅烯”

　　2009 硅烯納米帶的制造；硅烯和鍺烯理論方面的文章進入爆發(fā)期

　　2010 海姆和諾沃肖洛夫因其在石墨烯方面的重要實驗獲得諾貝爾物理學(xué)獎

　　2012六篇獨立研究報道了在銀表面制備出的硅烯層

　　2015 首次硅烯晶體管展示

　　“就邏輯電路方面的應(yīng)用而言，石墨烯沒什么希望。”勒萊說。與之對比，硅烯中則可存在帶隙，硅烯中有原子向上翹曲，形成褶皺，使其中一些電子的能態(tài)有輕微的不同。而且，芯片制造商很難為了新興的碳材料元件而放棄數(shù)十年硅元件的生產(chǎn)經(jīng)驗，來自查爾斯頓南卡羅來納軍事學(xué)院（Citadel, the Military College of South Carolina）的理論物理學(xué)家Lok Lew Yan Voon解釋道。是他最初命名了硅烯，并在2007年建立模型評估其性能。