早在石墨烯成为研究热点之前， Takeda 等人就研究过四主族元素（碳、硅、锗等）能否形成单原子层结构。密度泛函理论（DFT）计算发现，与石墨烯的平面结构相比，由于双键的电子云重叠部分更小，杂化状态只能以更加弱的亚稳形式存在，硅烯是一个具有波浪（Buckled）结构的二维材料[1]。这一理论结果当时并未引起多少关注。而在石墨烯被发现并成为研究热点之后，人们重新对硅的二维结构产生了浓厚的兴趣。在2009年，Ciraci等人利用第一性原理的计算方法分析进一步证明了二维单层的硅烯结构是可能存在的。对于硅烯，二维结构的束缚至关重要。硅烯的研究在2012年得到了突破性的进展，通过利用外延生长的方法在衬底上成功制备出硅烯，这种单原子层薄膜具有半导体的性质，可以制造高速电子线路。在近年，有大量的关于硅烯的论文被发表，硅烯的研究得到井喷式的增长，这对硅烯的研究来说十分难得，因此硅烯也成为目前的研究热点之一。硅烯相较于石墨烯具有十分突出的优越性。首先，硅制造工业是一个传统行业，良好的设备基础为硅烯的大量生产提供可能，受到技术人员，厂房设备等条件的约束，石墨烯是否能代替硅成为制造超高速芯片成为投资者忧虑的问题，尽管石墨烯具有十分突出的优势，其电子迁移率常规硅基晶体管，但能否进行工业化生产和市场化应用的问题依旧存[8]。87849

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