Новий двовимірний матеріал може відсунути графен на задній план

   Новий матеріал, кристалічна решітка якого має одноатомну товщину, був знайдений вченими з університету Кентуккі, США, університету Даймлера, Німеччина, та Інституту електронних структур і лазерів (IESL), Греція. Цей матеріал, що складається з атомів кремнію, бору та азоту, може, на відміну від графена, мати проводять або напівпровідникові властивості. І ця особливість дозволить новим матеріалом відсунути графен на задній план в області розробки нових цифрових електронних технологій.

   Згідно з наявними даними, новий матеріал Si2BN існує поки тільки в теорії у вигляді математичних моделей, зразки такого матеріалу ще жодного разу не були отримані навіть в лабораторних умовах. "Тим не менш, в складі матеріалу присутні тільки недорогі і дуже поширені хімічні елементи, а сам матеріал повинен мати високу стабільність" - розповідає Медхен Менона (Madhu Menon), доктор філософії в галузі фізики з університету Кентуккі, - "І цей матеріал має перспективу стати однією з найсильніших альтернатив графену, який зараз намагаються використовувати в якості заміни кремнію в електроніці ".

   Дослідження, спрямовані на пошуки двовимірних напівпровідникових матеріалів, привели вчених до нового класу матеріалів, що складаються з трьох шарів хімічних елементів, що мають назву перехідних металевих діхалькогенідов (transition-metal dichalcogenide, TMDC). У більшості випадків TMDC-матеріали є напівпровідниками і, завдяки цьому, їх можна використовувати в якості матеріалу для елементів структури потужних мікропроцесорів, які працюють з більш високою ефективністю, ніж процесори на основі кремнію. Однак, існуючі TMDC-матеріали мають велику товщину, ніж графен, і складаються з елементів, які зустрічаються досить рідко і, тому, дороги.

   Вчені створили ще цілий ряд матеріалів, у чомусь подібних графену, проте, все з них мають свої власні недоліки. Силіцію, наприклад, не має абсолютно плоскій поверхні, на нанометровому рівні його вже не можна розглядати як абсолютно плоский матеріал. А деякі інші матеріали відрізняються слабкою стабільністю, вони можуть існувати в своєму початковому вигляді якнайбільше протягом декількох годин.

   Новий матеріал Si2BN має металеву природу, але завдяки додаванню атомів інших елементів ширина його забороненої зони може бути змінена так, що матеріал може стати або провідником або напівпровідником. Графен також можна перетворити в напівпровідник шляхом впливу на нього механічним зусиллям або зовнішнім магнітним полем, але такий підхід абсолютно неприйнятний при створенні напівпровідникових пристроїв, сонячних батарей і т.п.

   Присутність великої кількості кремнію в новому матеріалі припускає можливість його використання в існуючих технологіях виробництва напівпровідникових приладів. І це є дуже значною перевагою, яке дозволить напівпровідникової промисловості перейти на новий матеріал без кардинальної перебудови і величезних додаткових капіталовкладень.

   Тепер справа залишається лише за малим. Вченим потрібно розробити технологію синтезу матеріалу Si2BN і перевірити відповідність його розрахункових характеристик характеристикам, отриманим експериментальним шляхом. Тільки на практичну реалізацію цього "малого" може піти від декількох місяців до декількох десятків років.