行业研究：2022年后二维材料研究价值大 下游可应用范围广

二维材料研究价值大 下游可应用范围广

　　纳米材料可以分为零维材料、一维材料、二维材料、三维材料。二维材料，全称为二维原子晶体材料，是电子仅可以在两个维度的纳米尺度（1-100nm）上自由运动（平面运动）的材料。二维材料的概念是2004年随着石墨烯的诞生而提出，除石墨烯外，二维材料代表性产品还有过渡金属硫化物（如二硫化钼、二硫化钨、二硒化钨、二硒化钼）、氮化硼、MXene、黑磷等。

　　二维材料的厚度超薄，其载流子迁移、热量扩散都在二维平面内，具有载流子迁移率超高的优点。二维材料的带隙、电子自旋、谷自由度可调控，通常具有优良的电学特性或光学特性。基于以上特点，二维材料在物理学、化学、材料学等领域是研究热点之一，特别是具有半导体性质的二维材料，可作为高迁移率沟道材料使用，在缩小晶体管尺寸、提升集成电路性能方面具有重要研究价值。

　　根据新思界产业研究中心发布的《2022-2027年中国二维材料行业应用市场需求及开拓机会研究报告》显示，二维材料可用来制造场效应晶体管、二极管、光电探测器、PN同质结半导体、PN异质结半导体、透明导电电极、忆阻器、LED、太阳能电池、电光催化剂等。具有半导体性质的二维材料主要研究领域集中在高性能场效应晶体管、PN结高性能光电探测器、二维材料异质结等领域。理论上来看，二维材料在集成电路、半导体、电子电气、显示照明、新能源等领域可应用范围广泛。

　　在量子计算中，量子比特是量子信息单位，在保证性能的同时减小量子比特尺寸，可进一步提高量子计算机性能，以及开发更小体积的量子设备。2022年1月，美国麻省理工学院研究人员利用二维材料六方氮化硼作为超导量子比特，构建了体积更小的电容器，在不牺牲性能的情况下将量子比特的占地面积缩小两个数量级。这为量子计算产业发展提供了新的技术支持。

　　新思界行业分析人士表示，随着研究不断深入，二维材料的制备方法不断增多，主要有机械剥离法、液相剥离法、气相沉积法、湿化学合成法、有机转换法等。不同的二维材料制备方法各有优缺点，由于存在难以大量制备、制备效率低、易产生缺陷、易引入杂质、产物成分控制难度大、环境要求高等问题，现阶段，大多数二维材料制备方法仍仅用于实验室领域，无法实现产业化转化，新型制备工艺还在不断研究探索中。