Большой

Особенность от 6 марта 2023 г.

Эта статья была проверена в соответствии с редакционным процессом и политикой Science X. Редакторы выделили следующие атрибуты, гарантируя при этом достоверность контента:

проверенный фактами

рецензируемое издание

надежный источник

корректура

Ингрид Фаделли, Tech Xplore

Исследователи из Университета Кюсю, Национального института передовых промышленных наук и технологий (AIST) и Университета Осаки в Японии недавно представили новую стратегию синтеза многослойного гексагонального нитрида бора (hBN), материала, который можно использовать для интеграции различных 2D-изображений. материалы в электронных устройствах, сохраняя при этом их уникальные свойства. Предложенный ими подход, изложенный в статье, опубликованной в журнале Nature Electronics, может облегчить изготовление новых высокопроизводительных устройств на основе графена.

«Атомно-плоский 2D-изолятор hBN является ключевым материалом для интеграции 2D-материалов в электронные устройства», — рассказал Tech Xplore Хироки Аго, один из исследователей, проводивших исследование. «Например, наибольшая подвижность носителей в однослойном графене достигается только тогда, когда он окружен многослойным hBN. Сверхпроводимость, наблюдаемая в скрученном двухслойном графене, также требует многослойного hBN для изоляции от окружающей среды».

Помимо своей ценности для изготовления устройств на основе графена, hBN также можно использовать для интеграции дихалькогенидов переходных металлов (TMD) в устройства, достигая сильной фотолюминесценции и высокой подвижности носителей заряда. Это также может быть полезно для проведения исследований по физике муара.

Несмотря на множество возможных применений, синтез высококачественного hBN до сих пор оказался сложной задачей, особенно по сравнению с синтезом других 2D-материалов. hBN, полученный с использованием существующих методов, обычно слишком тонкий или неоднородный.

«Хотя многообещающие результаты были достигнуты с помощью химического осаждения из паровой фазы (CVD), оно ограничено только монослоем hBN, но монослой hBN недостаточно толст, чтобы экранировать воздействие окружающей среды», — сказал Аго. «Таким образом, контроль толщины hBN по-прежнему является сложной задачей из-за сложных взаимодействий между видами B и N и каталитическим субстратом».

Ключевой целью недавнего исследования Аго и его коллег было определение стратегии производства hBN одинаковой толщины в разных масштабах, отвечающей потребностям разных устройств. Команда также хотела обеспечить успешную интеграцию синтезированного hBN с графеном, создавая надежные и высокопроизводительные устройства в масштабе пластины.

Разработанная ими стратегия основана на CVD — химическом процессе, обычно используемом для выращивания hBN и других 2D-материалов. Хотя этот процесс применялся в предыдущих работах, он не всегда приводил к получению гомогенного и хорошего качества hBN.