英国爱丁堡大学（University of Edinburgh）领导的国际科学家团队最近创造了一类全新的 GeSn（锗锡）半导体材料，这一突破有望重塑光子学和未来计算领域。 该研究于 2026年2月 发表。除了爱丁堡大学的工程学院和地球科学学院，参与该项目的机构还包括： 德国：波茨坦 GFZ 德国地学研究中心（GFZ Helmholtz Centre for Geosciences）、拜罗伊特大学（University of Bayreuth）。 法国：里尔大学（University of Lille）、格勒诺布尔-阿尔卑斯大学（Grenoble Alpes University）。 欧洲同步辐射装置（ESRF）。 关键突破与特性 新型晶体结构：研究人员通过在超过 1200°C 的高温和约 10 吉帕斯卡（GPa）的极端压力下合成，成功让锗（Ge）和锡（Sn）形成了自然界中不存在的六角形（Hexagonal）晶体相。 优异的光学性能：与光电性能欠佳的标准硅（Si）和锗（Ge）不同，这种新型 GeSn 半导体具有直接带隙特性，展现出极强的光吸收和发射能力。 高效光电转换：该材料能高效地将光能转化为电能（反之亦然），是开发下一代高速、低功耗光电子器件的关键。 图像中的结构解析 图像展示了 GeSn 合金的四种不同多型体（Polytypes），这些结构代表了原子在空间中不同的堆叠方式： 2H、4H、6H：代表不同的六角形结构。数字表示 unit cell 中原子层的数量（如 4H 有 4 层），“H”代表六角形（Hexagonal）。 3C：代表立方结构（Cubic），是类似硅的最常见结构形式。 原子标识：橙色球代表锗（Ge），白色球代表锡（Sn）。 潜在应用领域 光子学与光通信：制造更高效的激光器、光电探测器，可直接集成在硅芯片上。 未来计算：用于开发更小、更快的计算机处理器，支持量子计算和自旋电子学（Spintronics）设备。 兼容性：这种材料与现有的 CMOS 制造工艺兼容，这意味着它可以无缝集成到当前的芯片生产线中。
