Создано в России
Силицен с улучшенной структурой
В последние годы широко изучаются материалы, которые могли бы заменить дорогостоящий кристаллический кремний в устройствах микроэлектроники. Такие материалы призваны повысить быстродействие и снизить электропотребление различных электронных устройств – от мобильных телефонов до компьютеров.
Одним из материалов, подходящих для этих целей, является графен – монослой атомов углерода, расположенных в узлах шестиугольных ячеек. Кремниевым аналогом графена является силицен – материал, имеющий такую же кристаллическую структуру, но состоящий из атомов кремния, а не углерода. В силицене атомы уложены в один слой шестиугольников, напоминающий пчелиные соты.
Сотрудники ресурсного центра «Физические методы исследования поверхности» Научного парка СПбГУ совместно с сотрудниками кафедры электроники твердого тела СПбГУ разработали технологию получения монослойного силицена и запатентовали ее.
Синтез силицена проводился методом молекулярно-лучевой эпитаксии – процесс основан на термической сублимации (распылении) исходного материала. Атомный или молекулярный пучок распыленного материала направляется на поверхность подложки, где частицы материала откладываются и образуют тонкий слой пленки. Сам процесс происходит в вакууме, чтобы обеспечить более чистые и беспрепятственные условия формирования пленки.
Ученые СПбГУ наносили атомарный поток кремния на нагретую до 200°C подложку вольфрама с предварительно нанесенным методом молекулярно-лучевой эпитаксии слоем серебра. Так, за счет миграции атомов кремния на поверхности нагретой подложки физикам удалось получить однослойный силицен, а крупные кристаллические домены силицена удалось сформировать за счет структурных параметров слоя серебра.