Ett team av forskare knutna till flera institutioner i Republiken Korea som arbetar med en kollega från University of Cambridge, har utvecklat ett sätt att använda kemisk ångavsättning för att bygga fem skiktade enkristallina hexagonala bornitridstrukturer. I deras artikel publicerad i tidskriften Nature , beskriver gruppen deras teknik och möjliga användningsområden för sådana strukturer. Soo Ho Choi och Soo Min Kim med Sungkyunkwan University och Sookmyung Women's University, respektive, har publicerat en News and Views-artikel i samma tidskriftsnummer, som beskriver lagets arbete med denna nya insats.

Under de senaste åren har det blivit tydligt att en ersättning måste hittas för det kisel som används som substrat vid tillverkningen av en mängd olika elektroniska enheter. Som en del av det arbetet har hexagonal bornitrid kommit att ses som en möjlig efterföljare. Fram till denna tid har ingenjörer dock haft svårt att odla prover som är tillräckligt enhetliga för användning i en produktionsmiljö. Och att använda materialet för att skapa strukturer i flera lager har visat sig vara ännu mer av en utmaning. I denna nya satsning har forskarna utvecklat ett sätt att övervinna sådana problem och på så sätt visat strukturer i fem lager med hjälp av materialet.

Tekniken från gruppen började med förändringar av de traditionella sätten att odla hexagonala bornitridfilmer som en enda kristall. Deras metod involverade användningen av ett kristallark som gjorde det möjligt att exponera det kristallografiska nickelplanet under den kemiska ångavsättningsprocessen. De fann också att det var avgörande att placera den växande strukturen i en miljö med precis rätt temperatur för rätt tillämpning. De fann att temperaturer på 1 120 till 1 220°C gav de bästa resultaten. I deras tillvägagångssätt växte små fläckar av nukleat först - med tiden växte de för att täcka substratet. Forskarna visade sedan att genom att variera tillväxthastigheten kunde de växa ytterligare lager, vilket leder till utvecklingen av en femlagers struktur. De erkänner att det var utmanande att kontrollera tjockleken på varje lager för att säkerställa enhetlighet.

Forskarna föreslår att deras arbete visar att det är möjligt att bygga flerskiktiga enkristalliga hexagonala bornitridstrukturer, vilket öppnar möjligheten för deras användning i halvledare. + Utforska vidare

Grafen-hBN genombrott för att stimulera nya lysdioder, kvantberäkning

© 2022 Science X Network