Ученые из Национального института науки и технологии г.Ульсан (UNIST, Корея), открыли метод массового производства бор/азот-легированных графеновых нанопластинок, которые открывают путь к производству полевых транзисторов на основе графена.
Команда ученых под руководством профессора Чон-Пом Пэк (Jong-Beom Baek) применила простую реакцию термического разложения BBr3/CCl4/N2 в присутствии калия для массового производства бор/азот-легированных графеновых нанопластинок (BCN-графен).
С момента экспериментального открытия графена в 2004 г., были использованы различные методы получения полевых транзисторов на основе графена, включая легирование графена, сшивание подобных графену нанолент и использование нитрида бора в качестве основы. Среди способов регулирования запрещенной зоны графена методы легирования кажутся наиболее перспективными с точки зрения осуществимости в производственных масштабах.
Хотя ведущие мировые ученые уже пробовали добавить бор в структуру графита для расширения его запрещенной зоны для создания полупроводниковых устройств, пока не было достигнуто насколько-либо заметного успеха. Поскольку атомный радиус бора (85 пм) больше, чем у углерода (77 пм), то вместить бор в структуру решетки графита непросто.
Новый алгоритм синтеза показал, что легирование бором/азотом осуществимо только в том случае, если тетрахлорид углерода (CCl4) подвергается действию трибромида бора (BBr3) и газообразного азота (N2).
 |
Схематическое представление формирования BCN-графена с помощью реакции термического разложения между тетрахлоридом углерода (CCl4), трибромидом бора (BBr3) и азотом (N2) в присутствии калия (K).
Чтобы облегчить процесс легирования бором графеновой структуры, команда ученых использовала азот (70 пм), который имеет несколько меньший радиус, чем углерод и бор. Идея была очень простой, но результат оказался поразительным. Объединение в пару двух атомов азота и двух атомов бора может компенсировать несовпадение атомных размеров. Таким образом, пары бора и азота могут быть легко введены в решетку графита. Итоговый BCN-графен создает запрещенную зону для полевых транзисторов.
Читайте также:
Графен «победил» отсутствие запрещенной зоны с помощью небулевой логики
Графеновые фотодетекторы были интегрированы в кремниевую ИС
Через 2 года наступит эра графена?
Графен научились складывать в многослойные п/п-гетероструктуры
Физики из Кореи превратили графен в полупроводник с помощью «мельницы»
Графен позволил в 100 раз ускорить оптические коммутаторы
Создана технология осаждения графена на подложки для электроники
Из графена все-таки можно будет создавать транзисторы
Полупроводники из графена
Источник: EE Times Europe