半导体带隙突破7eV，逼近绝缘体边界

半导体带隙突破 7 eV，逼近绝缘体边界

半导体材料因其电导率介于导体与绝缘体之间，成为太阳能电池、智能手机等现代技术的核心基础。其关键物理特性由电子带隙决定，即激发电子进入导电状态所需的能量阈值。在高电压或高温应用场景下，大带隙半导体具有显著优势，但此类材料的制备长期面临技术挑战。

根据发表在《Nature》杂志上的最新研究，斯蒂尔（Steele）等人成功制备出一种具有迄今记录最大带隙的半导体材料，其带隙值超过 7 电子伏特 (eV)。这一成果标志着半导体材料的性能极限被推向传统上仅属于绝缘体的领域。

相关文献与研究背景

该研究的核心数据及结论发表于以下文献：

1. 斯蒂尔，J. 等。Nature https://doi.org/10.1038/s41586-026-11085-3 (2026)。
2. 富田，S.，奥达，M.，卡内科，K.& 希托拉，T. 日本应用物理学会期刊 55, 1202A3 (2016)。
3. R. No 等。Science Advances 7, eabd5891 (2021)。
4. 奥库穆拉，H.& Varley, J. Physical Review B 075502 (2024)。
5. 斯蒂尔，J. 等。Physical Review Materials 12, 041113 (2024)。
6. 皮尔斯，G. Nuclear Physics A (1991)。
7. 奥库穆拉，H.，金诺，R.，乌埃多诺，A.& Imura, M. 日本应用物理学会期刊 60, 106502 (2021)。
8. Dang, G. T., Tagashira, Y., Yasuoka, T., Liu, L. & Kawaharamura, T. AIP Advances 10, 115019 (2020)。
9. 大川，K. 等。Applied Physics Express 17, 121001 (2024)。
10. Kaneko, K. 等，《应用物理快报》118, 102104 (2021)。

DOI: https://doi.org/10.1038/d41586-026-02968-6

利益冲突声明

作者声明不存在竞争性利益冲突。

相关研究领域动态

• 材料科学
• 凝聚物质物理学

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