Новый графеноподобный материал может иметь свойства полупроводника - Гранит науки - 2017-03-09

Здравствуйте, у микрофона Марина Аствацатурян! Как сообщает Physics World, новый двумерный материал толщиной в один атом создан международной группой исследователей под руководством Акселя Эндерса (Axel Enders) из Университета Небраски в Линкольне (University of Nebraska – Lincoln). Названный гексагональным бор-углерод-азотом (h-BCN), он может обладать многими преимуществами графена, который представляет собой тоже шестиугольную, но исключительно углеродную решетку. Однако в отличие от графена гексагональный бор-углерод-азот имеет прямую электронную щель, ее еще называют запрещенной зоной, которая в полупроводниках обозначает область энергий, отделяющую полностью заполненную электронами валентную зону от незаполненной зоны проводимости. Полупроводники, переход электрона в которых из зоны проводимости в валентную зону не сопровождается потерей импульса – в этом случае происходит прямой переход - называются прямозонными, и это ценное свойство для создания электронных устройств, которым, по-видимому, обладает новый материал. Открытый в 2004 году будущими Нобелевскими лауреатами Андре Геймом (Andre Geim) и Константином Новоселовым (Konstantin Novoselov) графен наделен многообещающими механическими и электронными свойствами. Несмотря на то, что это тончайший и гибкий материал, он прочнее стали и прекрасный проводник тепла. Чрезвычайно высока и электропроводность графена. В силу всего этого он представляется идеальным материалом для создания сверхбыстрых, высокоемких и даже гнущихся электронных устройств. Многие электронные свойства графена основаны на том, что это полупроводник с нулевой шириной запрещенной зоны. Это не очень хорошо для создания транзисторов и прочих электронных устройств, для функциональности которых нужен такой полупроводник, как кремний - с электронной щелью некоторой ширины. В попытке модифицировать графен для придания ему этой щели, изобретатели использовали различные подходы – от приложения электрического поля до внесения химических включений. Но ни один из них не был идеальным. Сейчас Эндерс с коллегами из Университета Байройта (University of Bayreuth) в Германии, Университета Кракова (University of Krakow) в Польше и ряда американских университетов создали графеноподобный материал, отвечающий полупроводниковым требованиям. Они сделали гексагональный бор-углерод-азот, нагрев органическую молекулу, которая содержала эти элементы, на иридиевой подложке. Структуру и электронные свойства полученной морщинистой пленки исследовали с помощью сканирующего туннельного микроскопа, рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии и дифракции медленных электронов. Результаты представлены в журнале ACS Nano. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».