2008年，IBM宣布,他们已经成功将纳米级石墨烯场效应晶体管的频率提高到GHz级别,这也是这种非硅电子材料迄今为止所能达到的最高频率。2010年12月IBM公司于发布了其与麻省理工学院的共同研究成果——在SiC基板上形成的栅长为240nm的石墨烯场效应晶体管，并验证其截止频率为230GHz，这远远高出了半导体硅的晶体管频率。同年，美国宾夕法尼亚大学成功制备出100mm的纯石墨烯晶圆，达到之前最高纪录的两倍。现在，包括IBM在内的多个龙头企业都花费巨资着手研究石墨烯芯片，这些都说明了石墨烯的地位之重要。它被给予厚望，引领微电子领域材料的未来。
1.2.2  过渡金属二硫化物
本征石墨烯是零带隙半导体，所以大大限制了其在光电子领域方面的应用，虽然可通过掺杂等方法获得一定的带隙，但是会对其整体性能产生不利的影响。因此，人们开始寻找新的二文材料。其中迅速被发现且有望成为石墨烯有力“竞争者”的，就是过渡金属二硫化物。具有与石墨烯相似的二文结构，最重要的是，二硫化物具有较大的能隙，且与硅相近。当过渡金属二硫化物从块体变为二文结构时，它的能带结构会从间接带隙变为直接带隙,光电性能产生较大的变化[8]。如此看来，过渡金属二硫化物在光电子器件领域的性能优势十分明显，可做发光源或传感设备等[9]，而且，由于独特的结构特征，过渡金属二硫化物的电化学性能也很优异。在锂离子电池及超级电容方面，它的表现令人期待。由于具有如此广阔的前景，过渡金属二硫化物将会持续受到研究人员的关注。
虽然有如此多的优良性能，但目前对过渡金属二硫化物的研究还远没有石墨烯成熟。事实上，对块体材料的二硫化物的研究已经有数十年，但对其二文形态的研究是近年来才开始的，所以依旧处于初级阶段。目前还有很多的问题需要解决，主要是过渡金属二硫化物的电子迁移率本身并不高，不论是二文形态还是块体材料。所以即使有带隙也难以直接接替硅成为未来更加高速的微电子器件的基础材料。而且大尺寸的制备还有很多困难，制备出的质量也并不高等。
1.2.3  黑磷
作为又一种新的二文材料，黑磷的出现令不少人为之振奋，因为它被认为能解决一些石墨烯的问题。作为磷的同素异形体，黑磷的反应活性是最弱的，它不会在空气中自燃，因此是稳定的。它的制备方法十分简单：将白磷置于高温高压状态下一段时间，便可转化为黑磷了。这转变不止是它的颜色变化，性质变稳定，而且变成了纯晶体形态。相比于石墨烯，它还和硅有良好的相容性，更重要的是，它具有能隙。所以在电子设备中将会有更多的应用。包括：晶体管、传感器、开关等。而且令人高兴的是，黑磷片层现在已经可以实现高质量的量产，且方法也较为简单。之前，很多都是机械剥离法，该技术只适用于实验室阶段。就算是液相法，也往往都是通过液相层层剥离的方法得到片层状的黑磷，这样效率很低，难以满足实际的工业化需求。现在，研究人员发现，将黑磷浸没在溶液中，通过超声波降解，可以实现简单且高效的剥离，其时间更短，达到的效果和层层剥离法相同。之后再置于有机溶剂DMF和DMSO中，这是目前各类溶剂中所找到的最佳溶剂，他们能进一步分解层与层之间的范德华力，以产生高质量的黑磷单晶层片[10]。这依然是液相剪切剥离法，该方法已被证明是大规模制备二文材料的可行方法。
不可避免的，虽然具有如此多的优势，但黑磷也存在十分棘手的问题，主要是黑磷纳米片的不稳定性，它会与水或氧气反应，因此单独稳定存在比较困难。除此之外，黑磷在层层剥离之后电子迁移率会不断下降，二文黑磷纳米片不再具有有块体黑磷的高电子迁移率。这些因素都制约着它的进一步发展。 新型二维晶体材料锑烯的制备及表征(3):http://www.751com.cn/cailiao/lunwen_23015.html