Получен гибридный материал на основе графена

      Комментарии к записи Получен гибридный материал на основе графена отключены

Получен гибридный материал на основе графена

Исследователи из Университета Райса создали способ, разрешающий скроить из графена и гексагонального нитрида бора (h-BN) двумерную совокупность – новый материал, что может применяеться в электронных устройствах будущего.

Для одноатомного слоя h-BN, характерна та же самая структура двумерной кристаллической решетки, что и для графена, но электрические особенности этих материалов находятся на различных полюсах – h-BN есть изолятором, тогда как графен характеризуется большой электропроводностью. Возможность комбинировать нитрид бора и графен в одной двумерной кристаллической решетке может привести к созданию двумерных структур со всем спектром электрических особенностей – проводник – полупроводник – непроводящий материал.

Так как графен проводник, а нитрид бора – изолятор, электропроводность гибридного материала будет определяться соотношением компонентов. Лиджи Си (Lijie Ci) и Ли Сонг (Li Song) поняли, что чередование доменов h-BN и углерода, реализуемое посредством химического осаждения паров [chemical vapor deposition (CVD)] разрешает осуществлять контроль соотношение двух материалов в образующейся пленке.

Новый материал дает химикам и физикам возможность изучения способов настройки величины запрещенной энергетической щели в двумерных совокупностях, полная фазовая энергетическая диаграмма двумерного материала, складывающегося из азота, углерода и бора предоставляет довольно широкие возможности экспертам по наноматериалам. Исследователи уверены в том, что гибридный материал с любым соотношением компонентов может применяеться в физических либо электрооптических устройствах.

Нанесенный на слой стекла одноатомный слой гибрида графена и нитрида бора возможно заметить невооруженным глазом. Исследователи смогут осуществлять контроль удельную проводимость нового материала

Сейчас графен является объектом интенсивного изучения, как благодаря высокой электропроводности, так и возможностью приобретать на его базе электронные устройства, размеры которых большое количество меньше нижнего теоретического предела электронных схем на базе кремния. В первый раз графен был взят в 2004 году английскими исследователями, каковые снимали слой за слоем с графита посредством липкой ленты. Мысль взять двумерный гибридный материал из графена и нитрида бора основывалась на том, что простой нитрид бора уже относительно в далеком прошлом употребляется для легирования графита.

Структура кристаллических решеток графена и h-BN однообразна, Си и Сонг поняли, что химическое осаждение паров ведет к образованию одноатомных листочков, в котором маленькие участки нитрида бора внедрены в матрицу двумерного углерода.

Ответственным причиной для материалов электроники есть величина запрещенной энергетической щели, которая обязана настраиваться для применения в разных областях. Электроны графена находятся на обобщенном Ферми-уровне, почему эта форма углерода характеризуется нулевой «энергетической щелью». Предполагалось изменять величину «щели», внедряя в графен наноразмерные полосы вторых материалов либо легируя графен акцепторами либо донорами электронов, но Си и Сонг продемонстрировали, что контроль запрещенной энергетической щели может осуществляться легко за счет варьирования соотношения графена и нитрида бора.

Сейчас остается достаточно непростой задача получения одноатомных слоев гибридного материала – большинство пленок, выращенных в лаборатории, складываются из двух либо трех слоев. Кроме этого до тех пор пока исследователи не смогут осуществлять контроль размещение фрагментов нитрида бора в странице графена, но работают в этом направлении.

Исследователи считают, что новый гибридный материал возможно приобретать в промышленном масштабе, в некоторых научных лабораториях уже были взяты листки графена длиной в пара сантиметров. То, что посредством литографических способов графену возможно придавать желаемую форму, может лечь в базу создания новых электронных устройств.

Отчет о проделанной работе исследователей размещён в издании Nature Materials.

Размещено в NanoWeek,

  • Прошлая статья: Катализатор из плазмы и пыли
  • Следующая статья: Реактор для роста материалов на базе нитридов индия и галлия

Сергей Шарапов про графен


Интересные записи на сайте:

Подобранные по важим запросам, статьи по теме: