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讓石墨烯(graphene)成為半導體矽材料的接班人，已經成為美國、日本、歐洲甚至是中國等地政府大力支持的優先研究項目；但因為石墨烯缺乏能隙(bandgap)的自然特性，美國麻省理工學院(MIT)與哈佛大學的研究人員認為大家可能都搞錯了方向，應該是找尋性能媲美石墨烯、但具備能隙的化合物材料。 研究人員指出，有一類以NiHITP為代表的材料，就擁有上述特性。MIT化學教授Mircea Dinca表示：「就像石墨可剝離為石墨烯(也不過就是片狀的石墨)，我們所開發的材料也能剝離成片狀；相較于石墨烯層，我們的材料層是能透過受控制的化學改質(chemical modification)來調節，因此能有系統地改變其電子特性。」 該種新開發材料的正式名稱是「Ni3(HITP)2」，因為它鍵合了鎳(Ni)的3個原子以及2個HITP有機分子；不過NiHITP只是一個具備天然能隙之材料類別中的第一種，能針對特定應用在原子等級調節其電子功能。 
類石墨烯材料的分子架構會自然形成六角形晶格，而每個六角形的開口都能完全對齊 Dinca指出：「我們還沒量測出這種材料的能隙，但確定它大于0；石墨烯的能隙是0，并不適合做為半導體。我們現在正試圖將該種材料制作成大尺寸的片狀，首先要量測它的能隙并能更清楚描述其電子特性，其次則是用該種材料來制作元件；而這也是我們所面臨的挑戰。」 此外Dinca也表示，由于還有許多可調節的空間，真的看不到在生產更多材料方面的限制；而他們已經有數種其他相關的二維材料，應該都擁有些微不同的電子特性，這也正是他們正在尋找的，可調節的金屬-有機類石墨烯。 Dinca的研究團隊并非以傳統方式透過摻雜(doping)將雜質或缺陷導入NiHITP這種新材料，其方法是謹慎在原子層級打造該類材料──也就是在制程中由下至上(bottom-up)調諧其功能，以支援特定的電子、甚至可能是光學特性。 根據Dinca的說法：「我們的材料是從原子層級就被明確定義；這就是關鍵所在，我們不是依靠缺陷，那無法被妥善理解而且無法良好控制；我們所創造的材料特性，能透過分子結構從本質上進行修改。我們能用由下至上、一個分子一個分子的方式來進行。」 NIHITP就像石墨烯一樣，會自組裝成完美的六角形蜂巢狀晶格，并堆疊成多層、每一層的六角形開口都能完全對齊，孔洞的厚度僅有2奈米。
掃描式電子顯微鏡下顯示二維架構集合所形成的奈米粒子 (來源：MIT) 接下來研究人員打算制作單層狀(monolayer)新材料，以精確量測其能隙，并用以生產電子元件；研究小組也將利用不同化學配方打造出一系列相關材料，針對不同應用從基礎元素調節其特性。例如能擷取不同波長光線的太陽能電池、或是具備超高儲存密度的超級電容，甚至是拓樸絕緣體(topological insulator)、量子霍爾效應元件(quantum Hall Effect device)。 |
