Кузен графена

Учёные из Университета шт. Кентукки, компании Daimler (Германия) и Института электронных структур и лазеров (Греция) предсказали возможность создания и свойства нового материала, кристаллическая решётка которого имеет толщину в один атом, как у графена. Модельный материал, состоящий из атомов кремния, бора и азота (Si2BN), может, в отличие от графена, который является отличным проводником, иметь полупроводниковые свойства. Эта особенность очень ценна для разработки новых электронных технологий.

Пока новый материал существует только теоретически в виде математических моделей. «В его состав входят только недорогие и очень распространённые химические элементы, а сам материал должен обладать высокой стабильностью, – объясняет Мэдху Менона, доктор физики из университета Кентукки, – И этот материал в перспективе способен стать одной из самых сильных альтернатив графену, который сейчас пытаются использовать вместо кремния в электронике».

Заметим, что учёные уже открыли новый класс материалов, состоящих из трёх атомных слоёв. Это дихалькогениды переходных металлов (transition-metal dichalcogenide, TMDC). В большинстве случаев TMDC-материалы проявляют свойства полупроводников, причём их можно использовать для изготовления более эффективных полупроводниковых приборов, чем кремниевые. Однако существующие TMDC-материалы состоят из редких и дорогих элементов.

Новый материал Si2BN имеет металлическую природу, но его можно превратить в полупроводник, добавляя атомы других элементов и тем самым регулируя ширину запрещённой зоны. Графен также можно превратить в полупроводник – путём воздействия на него механическим усилием или внешним магнитным полем, но такой подход имеет крайне ограниченное применение.

Теперь учёным нужно разработать технологию синтеза нового материала и проверить соответствие его экспериментальных характеристик расчётным.