维度网讯， 日本东京大学领导的研究团队在最新一期《科学》杂志上发表研究成果，成功制备出直径仅1纳米(约为人类发丝直径的十万分之一)的单壁二硫化钼半导体纳米管。该团队利用氮化硼纳米管作为反应模板，在其内部狭窄空间合成出具有明确原子结构的超细纳米管，验证了25年前关于纳米尺度下材料带隙变化的理论预测，为下一代微型电子器件的研发提供了新思路。

东京大学成立于1877年，是日本顶尖的综合性研究型大学，在材料科学、纳米技术和半导体物理等领域享有国际声誉。二硫化钼是一种过渡金属二硫族化合物半导体材料，具有可调的带隙和优异的电子迁移率，在纳米电子学中备受关注。氮化硼是一种宽禁带绝缘材料，其纳米管结构稳定、内径均匀，可作为“纳米反应器”用于生长其他一维材料。

研究团队通过在氮化硼纳米管内部的受限空间中进行化学反应，合成了直径仅1纳米、具有明确原子结构的单壁二硫化钼纳米管。该受限空间使原本难以形成的超细纳米管得以生长，并促进了原子有序排列，从而获得结构高度均一的材料。研究发现，随着纳米管直径减小，其带隙会随之降低，这一结果证实了约25年前科学家从理论上预测的量子限域效应。现有半导体技术在器件微缩过程中难以保持结构完美，缺陷影响随尺寸减小而显著放大，碳纳米管也存在类似的直径控制和手性均匀性问题。二硫化钼纳米管在尺寸可控性和原子结构一致性方面展现出潜在优势，有望为构建沟道尺寸在1纳米量级的超小型半导体器件提供新方案。

目前制备出的纳米管长度仅为数百纳米。研究团队下一步计划将长度提高至约1微米(即1000纳米)，并尝试利用该方法合成其他无机纳米管材料，包括磁性材料和超导材料。该成果是纳米材料合成领域的突破性进展，为未来超越传统硅基半导体极限的纳米电子器件探索了新的材料路径。

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