Борофен и графен объединили в единую структуру

Наноматериалы могут стать основой многих новых технологий, в том числе чрезвычайно миниатюрной, гибкой и прозрачной электроники.

Наноматериалы обладают многообещающими электрическими свойствами. Ученые всего мира работают над тем, чтобы наилучшим образом объединить эти материалы и создать на их основе полупроводниковые схемы.

Дело в том, что в настоящий момент традиционные материалы, использующиеся в электронике, например, в смартфонах, достигли предела, когда их уменьшать больше нельзя. Имплантация же в эту сферу графена и борофена дала бы новый толчок в направлении наноэлектроники. И вот исследователям из Northwestern Engineering удалось создать из них двумерные структуры.

Ультратонкие двумерные структуры имеют толщину всего в один атом и для объединения материалов необходимо их идеально выровнять. При этом большинство двумерных материалов не совпадают в атомном масштабе, что кратно усложняет их интеграцию.

Двумерная версия бора Borophene, синтезированная в 2015 году, является полиморфной, то есть она может принимать различные структуры и приспосабливаться к окружающей среде, что сделало ее идеальным кандидатом для комбинирования.

В лаборатории графен и борофен выращивали в одной подложке. Первым был графен, так как он формирует свою структуру при более высокой температуре. Затем на него осаждали бор и позволяли ему расти там, где нет графена. Таким образом сформировались боковые интерфейсы которые и «сшили» два материала в атомарном масштабе.

Сканирование тунельным микроскопом показало, что образованная гетероструктура имеет исключительно резкий электронный переход. Это означает его идеальную пригодность для крошечных электронных устройств.

Сейчас ученые приступили к работе с новыми гетероструктурами на основе борофена, интегрированного с другими известными двумерными материалами.

Источник: phys.org