猶他大學的研究者近期發現一種特別的二維半導體材料，可以用于制造處理速度更加快速，功耗更小的智能手機和電腦。
猶他大學材料科學與工程學院副教授Ashutosh Tiwari在基板上堆覆了一種新發現的錫氧化合物二維材料。Tiwaji和他的團隊發現這種材料相較于傳統的三維材料（比如Si），其電荷可以以更快的速度穿過自身。這項突破能夠用于制造速度更快、功耗更小并且低發熱的電腦、手機等配件。
這種半導體是一種錫氧化合物，又稱作錫石（SnO）。二維材料只有一個原子的厚度，相比于傳統的諸如Si這樣的三維材料，二維材料的電荷移動速度更快。這種二維半導體材料可用于所有電子設備的核心——晶體管，例如移動電話及筆記本電腦內置的的圖形處理器與中央處理器。
猶他大學材料科學與工程學院的Ashutosh Tiwari副教授團隊研發了這種新型材料，并于2月15日在先進電子材料期刊發表了他們的研究成果，同時登上了該雜志的封面。
目前，電子器件中的晶體管和其他部件都是由三維材料制得，例如硅材料，這類材料在玻璃基質上堆疊成多層結構，電子在層與層之間運動的無序性是該類材料的一大缺陷。關于二維材料的研究熱潮已經持續了五年，這類材料最顯著的優勢在于，單電子層有一個或者兩個原子的厚度，正如Tiwari所說，這種情況“使得電子只能在一個電子層移動，從而速度更快”。
研究人員近期已發現了多種類型的二維材料，例如二硫化鉬、石墨烯及硼球烯。但是這些材料只適合N型電子或者負電子的運動。
一個電子設備當中，半導體材料需要同時允許電子以及正電荷的運動，以便形成“空穴”。Tiwari發現的一氧化錫材料是首例穩定的P型半導體二維材料。
如今我們有了一切——我們發現了P型二維半導體材料及N型二維半導體材料。前景會更加明朗，進展會更加快速。
Ashutosh Tiwari, Associate Professor, Materials Science and Engineering, University of Utah
Tiwari及他的團隊研發的最新二維材料可以使得晶體管微型化及快速化。計算機處理器由數以億計的晶體管組成，越多含芯片的晶體管，處理器越強大。假使這種材料應用于手機及計算機的晶體管中，電子器件的運行速度將是以往的100倍。
區別于三維材料，二維材料電子在單層移動減少了摩擦阻力，其結果就是不至于導致像普通電腦芯片一樣發熱。它們幾乎不需要動力來運行，這也是其應用在移動電子產品電池的巨大優勢。
Tiwari表明這種突破性材料也可以應用在醫療設備中，例如電子器官的植入，可以使得其在單電池充電的情況下工作較長時間。
這個研究領域當下很熱，人們都表現出了極大的興趣。可能2-3年內我們就將看到該類材料應用的實物。
Ashutosh Tiwari, Associate Professor, Materials Science and Engineering, University of Utah
這項研究的其他參與者包括猶他大學材料科學與工程學院的博士生K. J. Saji 和 Kun Tian，以及俄亥俄州萊特-帕特森空軍實驗室的Michael Snure。
