二硫化鎢之電學特性

二硫化鎢的結構為密排六方的層狀結構，其晶體是由S-W-S三個平面組成，層內的每個S原子與周圍S個W原子之間的距離相等，而每個W原子又與周圍的6個硫原子形成三棱鏡配位元結構，整體形成六方晶體層狀結構，具有優異的電學特性。在二硫化鎢中，層內的W原子與周圍的S原子之間的相互作用力很強，而二硫化鎢層與層之間的相互作巧力卻很弱。

二硫化鎢的熱穩定性強於二硫化鉬，使用溫度範圍較廣，且不易發生分解，539℃  時才會發生氧化。因此，二硫化鎢是優秀的半導體材料，為間接帶隙半導體，當二硫化鎢的厚度減到單層時，會轉變為直接帶隙，這就意味著二硫化鎢能夠有效地通過帶隙躍遷吸收或者發射光子。單層二硫化鎢的帶隙寬度約為2eV。這個電學性能特性是二硫化鎢在半導體管、電晶體應用中得以超越石墨烯的主要優勢。

近些年，石墨烯材料非常紅火，被譽為新材料之王，但石墨烯也並不是像媒體鼓吹的那樣無所不能，例如石墨烯微處理器、石墨烯電池等等，似乎沒有石墨烯不能幹的工作。但事實上，石墨烯在半導體領域存在著非常重要的缺陷，就是電子間缺乏帶隙。理論上，石墨烯內部極高流動性的電子使其能夠以極高的速率處理資料，雖然速度很快，但沒有電子帶隙，一旦開始傳輸資料則很難再把它關掉，這嚴重妨礙了邏輯運算的進行，因為邏輯運算的所有問題都是開與關的問題。而二硫化鎢具有高的電流開關比、較髙的平面內遷移率和有效的電導調製等性能，完全沒有邏輯運算的問題，可以完全取代石墨烯在電晶體、照明二極體和光感測器等器件中的使用。未來，即便是生產出超過現在運算功能百倍的CPU，使用的主材也很有可能是二硫化鎢。

此外，二硫化鎢還具有極強的光致發光特性，可取代傳統的透明電極材料及石墨烯，作為液晶顯示器、觸控式螢幕、太陽能電池等多種設備的透明電極，有了二硫化鎢的加入，未來這類設備或將具有可折疊功能。

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