索比光伏网讯:自然界偏爱晶体。盐、雪花和石英就是晶体的三个典型的例子，其特征是原子和分子以独特的晶格方式排列。工业也钟情晶体。电子元件是晶体家族的一员，也被称为半导体，其中最有名的是硅材料。
为了使得半导体具有实用性，工程师必须调整其晶体排列方式，从而控制电子流的启动和停止。
半导体工程师需要精确地了解晶格中电子移动所需要的能量，这种能量值被称为能隙。
类似于硅、砷化镓和锗等半导体材料，它们各自都拥有具有独特能隙的晶格。通过对能隙的测定，可以判定何种材料适用于何种电子功能。
现在，斯坦福大学的一个跨学科研究小组已经成功制作出具有可变能隙的半导体晶体。这种半导体可能会被用作太阳能电池，其对某种光谱很敏感，能从阳光中吸收更多的能量。
这种原材料本身不是新鲜的事物。二硫化钼（ MoS2）是一种岩石晶体，像石英一样，能用来提炼催化剂和润滑剂。
然而，根据发表在Nature Communications的成果，斯坦福大学的机械工程师Xiaolin Zheng和物理学家Hari Manoharan研究了二硫化钼晶格的形成过程，证明其具有独特的电子特性。
二硫化钼是单层结构的：一个钼原子联接了两个硫的三角晶格。自然界中的岩石是由许多这种单层材料层叠而成。每个二硫化钼单层都具有半导体应用潜力。
Zheng说：从机械工程的角度来看，二硫化钼单层是奇妙的，因为它的晶格能够被极度拉伸，而又不会被破坏。
通过拉伸晶格，斯坦福大学的研究人员能够把位于单层结构的原子转移。这种原子转移改变了移动电子所需要的能量。拉伸这种二硫化钼单层，可以带来电子元件的新特性：这是一种具有可变能隙的人工晶体。
Manoharan说：使用这种半导体材料，我们能够得到巨大的能隙。这将会有利于传感器、太阳能和其他电子应用等方面。
科学家已经对石墨烯称赞不已。石墨烯材料的发现获得了诺贝尔奖，它是由单层的碳原子平摆的一种单层结构。
2012年，麻省理工学院的核工业和材料科学家设计了一种理论，涉及二硫化钼单层的半导体应用。
对于任何半导体，工程师必须改变其晶格排列，从而控制电子流动。对于硅，这种调整包括在晶格中掺入少量化学物质。
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