Een team van onderzoekers, verbonden aan meerdere instellingen in de Republiek Korea, heeft samen met een collega van de Universiteit van Cambridge een manier ontwikkeld om chemische dampafzetting te gebruiken om vijf gelaagde monokristallijne hexagonale boornitridestructuren te bouwen. In hun paper gepubliceerd in het tijdschrift Nature , beschrijft de groep hun techniek en mogelijke toepassingen voor dergelijke structuren. Soo Ho Choi en Soo Min Kim van respectievelijk Sungkyunkwan University en Sookmyung Women's University hebben in hetzelfde tijdschriftnummer een News and Views-artikel gepubliceerd, waarin het werk van het team aan deze nieuwe inspanning wordt geschetst.

De afgelopen jaren is duidelijk geworden dat er een vervanger moet worden gevonden voor het silicium dat als substraat wordt gebruikt bij de productie van een grote verscheidenheid aan elektronische apparaten. Als onderdeel van die inspanning wordt hexagonaal boornitride gezien als een mogelijke opvolger. Tot nu toe vonden ingenieurs het echter moeilijk om monsters te kweken die uniform genoeg zijn voor gebruik in een productieomgeving. En het is een nog grotere uitdaging gebleken om het materiaal te gebruiken om meerlagige structuren te creëren. In deze nieuwe poging hebben de onderzoekers een manier ontwikkeld om dergelijke problemen te overwinnen en daarbij hebben ze vijflaagse structuren aangetoond met behulp van het materiaal.

De techniek van de groep begon met veranderingen in de traditionele manieren om hexagonale boornitridefilms als een enkel kristal te laten groeien. Hun methode omvatte het gebruik van een kristalplaat die het mogelijk maakte om het kristallografische nikkelvlak tijdens het chemische dampafzettingsproces bloot te leggen. Ze ontdekten ook dat het van cruciaal belang was om de groeiende structuur in een omgeving te plaatsen met precies de juiste temperatuur voor de juiste toepassing. Ze ontdekten dat temperaturen van 1120 tot 1220 °C de beste resultaten opleverden. In hun benadering groeiden eerst kleine stukjes kiem - na verloop van tijd groeiden ze om het substraat te bedekken. De onderzoekers toonden vervolgens aan dat ze door de groeisnelheid te variëren, extra lagen konden laten groeien, wat leidde tot de ontwikkeling van een vijflaagse structuur. Ze erkennen dat het een uitdaging bleek om de dikte van elke laag te controleren om uniformiteit te garanderen.

De onderzoekers suggereren dat hun werk aantoont dat het mogelijk is om meerlagige monokristallijne hexagonale boornitridestructuren te bouwen, waardoor de mogelijkheid van hun gebruik in halfgeleiders wordt geopend. + Verder verkennen

Doorbraak grafeen-hBN om nieuwe LED's, quantum computing aan te sporen

© 2022 Science X Network