Тонкие, как атом, полупроводники больше не являются предметом научной фантастики. Физик из Байройта профессор доктор Аксель Эндерс вместе с партнерами из Польши и США разработал двумерный материал, который может произвести революцию в электронике.
Благодаря своим полупроводниковым свойствам этот материал может быть намного лучше приспособлен для высокотехнологичных приложений, чем графен, открытие которого в 2004 году было отмечено во всем мире как научный прорыв. Этот новый материал содержит углерод, бор и азот, а его химическое название — «гексагональный бор-углерод-азот (h-BCN)». Новая разработка опубликована в журнале ACS Nano.
«Наши результаты могут стать отправной точкой для нового поколения электронных транзисторов, схем и датчиков, которые намного меньше и более гибки, чем электронные элементы, используемые до сих пор. Они, вероятно, позволят значительно снизить энергопотребление», — сказал проф.
Эндерс предсказывает, ссылаясь на технологию CMOS, которая в настоящее время доминирует в электронной промышленности. Эта технология имеет четкие границы в отношении дальнейшей миниатюризации. По словам Эндерса, «h-BCN гораздо лучше подходит, чем графен, когда дело доходит до выхода за эти пределы».
Графен представляет собой двумерную решетку, полностью состоящую из атомов углерода. Таким образом, он такой же тонкий, как отдельный атом. Когда ученые начали более внимательно изучать эти структуры, их замечательные свойства были с энтузиазмом встречены во всем мире.
Графен в 100–300 раз прочнее стали и в то же время является отличным проводником тепла и электричества. Тем не менее, электроны могут беспрепятственно проходить через любое приложенное напряжение, так что нет определенного положения включения или выключения. «По этой причине графен не очень хорошо подходит для большинства электронных устройств.
Полупроводники необходимы, поскольку только они могут обеспечивать возможность включения и выключения», — пояснил профессор Эндерс. У него была идея заменить отдельные атомы углерода в графене бором и азотом, в результате чего получилась двумерная сетка со свойствами полупроводника. Теперь он смог воплотить эту идею в жизнь вместе со своей командой ученых из Университета Небраски в Линкольне.
Партнеры по исследованиям из Краковского университета, Государственного университета Нью-Йорка, Бостонского колледжа и Университета Тафтса также внесли свой вклад в это достижение.