Электронику на новый уровень выведет двухмерный материал. И это не графен
С момента открытия графена (материала с двухмерной структурой, основой которой является углерод) в 2004 году ученые выдвигали предположения о наличии и других материалов с похожими свойствами. Теоретики предсказывали, что бор может образовать двумерный материал, подобный графену. Но экспериментально это подтвердилось лишь три года назад. Тогда ученые впервые синтезировали борофен. А сейчас группа экспертов из США разработала новую технологию, которая вполне может дать толчок развитию нового вида электроники.
Борофен — это двухмерный материал, представленный в форме тонких листов толщиной в один атом. Звучит уже довольно обыденно, если бы не его свойства. Дело в том, что в обычной форме атом бора — это неметаллический полупроводник, а вот двухмерная форма уже становится металлическим проводником.
«Борофен структурно похож на графен и имеет гексагональную сеть, состоящую из атомов бора на каждой из шести вершин. Однако борофен отличается тем, что он периодически имеет дополнительный атом бора в центре шестиугольника. Кристаллическая структура имеет тенденцию быть стабильной, когда примерно четыре из каждых пяти центральных позиций заняты и одна свободна. Пока вакансии распределены таким образом, чтобы поддерживать наиболее стабильную структуру, они могут быть перестроены. Из-за этой гибкости борофен может иметь несколько конфигураций.» — заявил Иван Бозович, старший научный сотрудник Брукхейвенской Национальной Лаборатории.
Ученые из Брукхейвенской Национальной Лаборатории и Йельского Университета изучили рост борофена на серебряной поверхности. В ходе серии превращений у них получились «слишком маленькие» борофеновые кристаллы, которые невозможно применить на практике. Тогда эксперты сменили серебро в подложке на медь. Полученные в итоге кристаллы оказались крупнее и их уже можно использовать.
«В современных микросхемах используются монокристаллы кремния и других полупроводников. Благодаря борофену можно увеличить размер монокристаллических доменов в миллион раз. Это позволит создать электронные устройства нового поколения с высокой производительностью.»
Рост борофена вы можете наблюдать на видео, доступном ниже.