Материал, которому исследователи дали
название «белый графен» может стать важным спутником настоящего графена в
создании наноразмерных электронных устройств будущего.
Также возможно, что «белый графен» – одноатомные слои гексагонального
нитрида бора [hexagonal boron nitride (h-BN)], могут найти и
самодостаточное применение. Впервые метод получения гексагонального
нитрида бора был разработан в исследовательской группе Пуликеля Аджаяна
(Pulickel Ajayan), профессора из Университета Райса. Исследователи,
получившие гексагональный нитрид бора предполагали, что этот материал
вполне может выступать в качестве комплементарного дополнения графену в
микроэлектронике.
Рис. 1. Слева – изображение одноатомных слоев гексагонального нитрида
бора, полученное с помощью просвечивающего электронного микроскопа.
Справа – картина дифракции электронов на одноатомном слое
гексагонального нитрида бора. (Рисунок из Nano Letters, 2010;
100722142755098 DOI: 10.1021/nl1022139).
Графен, о котором в последнее время все чаще говорят как о
перспективной замене кремнию в микроэлектронике в первую очередь
благодаря его исключительным электронным свойствам – он обладает
исключительной проводимостью, гексагональный нитрид бора, напротив,
изолятор. В этом году исследователи из Райса уже сообщали о возможности
получения комбинированного материала, содержащего в в одной двумерной
кристаллической решетке гексагональный нитрид бора и графен, что
использовалось ими для регулирования величины запрещенной энергетической
зоны в гибридном материале.
Новое исследование, проведенное в Университете Райса, в котором также
принимали участие Александр Квашнин (Alexander Kvashnin) и Дмитрий
Квашнин (Dmitry Kvashnin) из Сибирского федерального университета
позволило разработать метод осаждения от одного до пяти слоев химически
чистого гексагонального нитрида бора на поверхность медного субстрата,
откуда осажденный нитрид бора может быть перенесен на другие субстраты.
Для выращивания слоев гексагонального нитрида бора на медной подложке
исследователи использовали процесс химического осаждения паров при
температуре 1000°C. После осаждения слой нитрида бора может быть отделен
от меди и перенесен на другую поверхность.
Исследователи отмечают, что новая методика может оказаться полезной
для получения микроскопических и наноразмерных «рисунков» из графена и
гексагонального нитрида бора, такие шаблоны могу т использоваться для
получения наноразмерных транзисторов, квантовых конденсаторов или
биосенсоров.
Исследования механической прочности гексагонального нитрида бора с
помощью атомного силового микроскопа показали, что этот материал
отличается такой же прочностью и эластичностью, как и углеродный аналог
гексагонального нитрида бора – графен.
Исследователи из Университета Райса отмечают, что размер листов
гексагонального нитрида бора определяется только размером медной
подложки и устройства для химического осаждения паров, и при большом
размере «печки» процесс может быть адаптирован для получения метровых
листов нитрида бора.
Результаты исследований опубликованы в статье: Nano Letters, 2010; 100722142755098 DOI: 10.1021/nl1022139.
