PG电子新兴和另日的 2D 电子质料（如石墨烯）正在载流子容量、强度和多效用性方面有可以超越今世组件的才干。本文将磋议二维电子学的少许潜正在上风以及修建它们的质料。

　　自 1950 年代以后，硅继续是用于成立晶体管、半导体和其他电子元件的要紧质料，因为优异的质料和电子性情以及低本钱，硅被角逐敌手选中。从那时起，摩尔定律，即集成电道上的晶体管数目每两年（约莫）翻一番的结论，逐步树立，硅基电子产物变得越来越宏大。然而，自 2010 年旁边以后，起色速率昭着放缓，要紧是因为晶体管抵达了简直原子的密度，该密度受到量子效应的影响，比如电子蜕变到相邻组件（隧穿）。

　　硅基晶体管仍然抵达了纳米级的界限，迄今为止，很多更始使它们可以抵达这一界限。铜互连、介电质料的勾结电子、互补金属氧化物半导体场效应晶体管 （CMOS） 等。纳米厚的硅片供给寡少的电荷载流子通道，但当切近 3 nm 旁边时，使它们变薄会明显限定通道内的载流子转移率。

　　原子厚度低于 1 nm 的 2D 半导体天分比拥有超卓载流子转移率的硅片更薄，它们正在三维空间中是自钝化的，是以正在这个对象上不必要任何卓殊的樊篱，而且能够运用分层战略实行微调。拥有分歧功能的层状二维质料能够通过百般门控法子实行组合和连结，以爆发拥有无误电子效用的新型电子异质布局。

　　2D电子质料正在传感利用中备受尊崇，要紧是因为其大而高度可定造的轮廓化学因素。任何可以吸附或化学招揽到二维电子质料轮廓的颗粒或分子都可以惹起电子性情的变动，即阻抗，从而惹起电流的变动。轮廓能够用互补分子与感兴致的分子（比如致病抗原特异性抗体）实行效用化，从而正在百般介质（气相和液相）中充任高精巧度和采选性的检测器。

　　二维电子质料可以是另日神经状态阴谋的办理计划。受大脑布局启迪的电道，正在这些开发中，突触和神经元运用内存阴谋和忆阻开发实行模仿，后者将电荷与磁通链联络起来。这些开发很罕用于今世电子产物，而且仍正在危机开采中，但它们行动量子阴谋、物理神经收集和可重构阴谋中的存储开发拥有宏大的潜正在利用。

　　可重构阴谋是一种阴谋机架构，它准许对数据道途和通过电道的流量实行本质性更改，准许它们针对特定使命实行装备，然后针对另一项使命实行从新装备，这与浅显微处置器分歧。分层 2D 异质布局绝顶适合可重构阴谋，由于它们有可以逐层了解并调剂层之间的门控。因为上述三维樊篱，运用二维电子质料能够完毕繁复的重叠电道，从而能够最佳地运用空间。

　　石墨烯可以是最受接待的二维质料之一，正在另日电子学中拥有潜正在的令人兴奋的利用。它仅由罗列正在六边形晶格中的碳原子组成，该晶格共享平常的共轭电子体系。这是二维电子质料的协同特点，比如六方氮化硼，其布局与石墨烯彷佛，但含有瓜代的硼和氮原子。

　　这种质料经常用于必要高温和化学电阻率的润滑和涂层利用，与石墨烯分歧，它充任绝缘体，只管它可用于 2D 电子电道中的短一面以充表地道屏蔽电子。

　　另一种正在另日电子学中拥有潜正在利用的二维质料是二硒化钨，它不是变成一个原子厚的平面布局，而是拥有一个反复的单体单位，此中包括一个钨原子上方和下方连结的两个硒原子。这种质料用于太阳能电池利用，由于它拥有高带隙和跟着温度升高而相对较低的效劳损耗，而且额表用于 2D 电子器件的门控组件，比如可重构阴谋。

　　另一种无机二维电子质料是黑磷，它体现出特其它电子布局，准许高电荷载流子转移率。正在总共形势的磷中，黑磷正在室温下热力学最安祥，而且再次拥有六边形晶格布局，准许原子之间重叠 p 型轨道并有帮于高导电性。

　　黑磷额表令人感兴致，由于它通过医治层厚度来医治带隙电子，它弥补了上述二硒化钨和其他过渡金属硫族化物单层的大带隙与零带隙石墨烯之间的鸿沟。面向来日电子的新兴2D资料