由哥倫比亞大學領導的國際研究團隊已經開發出一種技術，通過通過壓縮氮化硼和石墨烯層，操縱石墨烯的電導率，能夠提高材料的帶隙，使材料更接近于成為當今電子器件中可用的半導體材料。

哥倫比亞大學物理系博士后研究員馬修說：“石墨烯是我們在地球上知道的最好的電導體。“問題在于它在導電方面表現得太好，我們不知道如何有效地阻止它，我們的工作首次確立了在不影響其質量的情況下實現石墨烯技術相關帶隙的途徑。應用于二維材料的其他有趣組合，我們所用的技術可能會導致新的出現現象，如磁性，超導性等等。“這項研究出現在5月17日的“自然”雜志上。

自十多年前發現以來，石墨烯的不尋常的電子性質激發了物理學界的興趣。石墨烯是已知存在的最強，最薄的材料。它也恰好是一種優秀的電力導體-石墨烯中碳原子的獨特原子排列使其電子能夠以極高的速度輕松傳播，而沒有散射的顯著機會，節省了通常在其他導體中損失的寶貴能量。但是，在不改變或犧牲石墨烯的有利品質的情況下關閉電子在材料中的傳輸已被證明是迄今為止尚未成功的。

“石墨烯研究的宏偉目標之一是找出一種方法來保持石墨烯的所有優點，但也會產生帶隙-電子開關，”主要研究者哥倫比亞大學物理學助理教授科里迪安說。他解釋說，過去對石墨烯進行修改以產生這種帶隙的努力已經降低了石墨烯固有的良好性能，使其不太有用。然而，一個上層建筑確實顯示出承諾。當石墨烯被夾在氮化硼層之間時，原子層薄的電絕緣體，并且這兩種材料旋轉地對準，氮化硼層已經顯示出修改石墨烯的電子結構，產生帶隙以允許材料表現為半導體-也就是說，既作為電導體又作為絕緣體。然而，由這種分層產生的帶隙在室溫下不足以在電晶體管器件的操作中有用。

為了加強這種能帶差距，研究人員壓縮了氮化硼-石墨烯結構的層，發現施加壓力顯著增加了帶隙的尺寸，更有效地阻止了通過石墨烯的電流。

“當我們擠壓并施加壓力時，帶隙會增大，”揚科維茨說。“它仍然沒有足夠大的差距-一個足夠強大的開關-可以在室溫下用于晶體管器件，但是我們已經從根本上更好地理解了為什么這個能帶差距首先存在，它如何調節，以及我們未來的目標可能是什么，晶體管在我們現代的電子設備中無處不在，所以如果我們能找到一種將石墨烯用作晶體管的方法，它將具有廣泛的應用。“

馬修補充說，科學家多年來一直在傳統三維材料的高壓下進行實驗，但還沒有人找到用二維材料做這些實驗的方法。現在，研究人員將能夠測試應用不同程度的壓力如何改變堆疊二維材料的各種組合的屬性。

馬修說：“隨著材料的壓縮，二維材料組合產生的任何突發性質應該會越來越強。“我們現在可以采用任意這些任意結構并擠壓它們，并且產生的效果的強度是可調的。我們已經添加了一個新的實驗工具，用于處理二維材質的工具箱，并且該工具為創建設備打開了無限的可能性設計師物業“。