Syntese af 2D-materiale med stort område:Atomlag skubber overfladetrin væk

Holdet ledet af UDE's prof. Michael Horn-von Hoegen sigter på at producere det tyndest mulige lag af bor, såkaldt borofen, da det lover egenskaber, der kunne muliggøre konstruktion af todimensionelle transistorer. Den molekylære stråleepitaxi, der hidtil er blevet brugt til dette formål, resulterer i domæner, der er alt for små. For mere præcise undersøgelser og til brug i teknologi, imidlertid, der er behov for større arealer.

Med deres nyudviklede metode til segregation-forstærket epitaksi, holdet bruger borazingas og et iridiumsubstrat. De væsentlige komponenter i borazin er bor- og nitrogenatomer, der er arrangeret i en sekskantet bikagestruktur. Ved at opvarme iridiumprøven i et borazinholdigt miljø, bormolekylerne binder sig til overfladen, efterfulgt af fordampning af nitrogenet. Over 1100°C, bor flytter ind i iridium, fordi iridium ved så høje temperaturer kan absorbere yderligere boratomer som en svamp - op til en fjerdedel af sit eget volumen. Når systemet er kølet ned, borophen - enkeltatomlaget af bor - udfældes på overfladen af ​​iridiumkrystallen. I processen, den vokser ikke ud over overfladetrin af den underliggende krystal, men skubber dem væk i alle retninger for at danne områder så store som muligt.

Næste trin:Frigørelse

Eksperter fra det tværfaglige center for analyse på nanoskalaen (ICAN), ledet af professor Frank-J. Meyer zu Heringdorf, kunne bevise uden tvivl, at områderne udelukkende består af boratomer, og at nitrogenet er forsvundet fra prøven.

I et næste trin, forskerne vil undersøge, hvordan borophenen kan løsnes fra iridiumsubstratet.