暗夜中的「溫柔」晶體：硫化鋅在黑暗中變得很有韌性

科學家最新研究發現，硫化鋅，一種常見的易碎型半導體材料，在黑暗中會變得柔軟而有韌性。該特性或能幫助工程師們完成許多原本不可能的設計。

硫化鋅晶體在陽光下極易被壓碎（右上圖）在黑暗中則表現得柔軟而有韌性（右下圖）；供圖：Atsutomo Nakamura

來源 | AIP Inside Science

作者 | Yuen Yiu

譯者 | 谷大春

最近，日本科學家發現一種原本極度易碎的晶體，如果完全保存在黑暗之中，可以變得柔軟而有韌性。這一發現很可能會給整個半導體工業帶來福音。原本很多性能優良的半導體材料，由於受限於本身材質的易碎性，無法被加工成器件。而這一發現將幫助科學家和工程師們走出窘境，在未來設計出原本不可能的器件。這些器件是現代電子科技產品中最基礎的組成部件。

其實，長期以來，科學家們一直在研究光對半導體材料的影響，這些材料通常被應用於太陽能電池領域。然而，黑暗對於材料性能的影響又如何呢？為了尋求答案，研究人員仔細研究了硫化鋅晶體。這是一種自然界中相對常見的半導體材料，科學家們分別研究了其在太陽光和完全黑暗環境下的晶體特性。

在陽光下，一根柱狀硫化鋅晶體是很脆弱的，很容易就碎成渣渣——這和我們通常對晶體的認識差不多。但是當完全處在黑暗中時，同樣的一根硫化鋅柱會變得「溫柔」起來，可以在完全不出現斷裂的情況下被壓縮到原來的一半大小。當然，在黑暗中被壓縮後的晶體，其電子結構和光學性質都發生了改變。

硫化鋅屬於一種無機半導體的材料。無機半導體材料由於其獨特的電子特性，被廣泛用於二極體、晶體管和現代電子產品的其他重要部件。這一發現可以為科學家和工程師們在調製具備某種完美特性的半導體器件時，提供另一種可供選擇的材料。

關於該項研究的詳細成果已經發表在近期的《科學》雜誌上。

https://www.insidescience.org/news/brief-brittle-crystal-becomes-flexible-dark

美國物理聯合會（AIP/American Institute of Physics）--InsideScience專欄獨家供稿

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