Данная инновационная структура кремния, обладающая слоистой композицией, может быть использована в передовых электронных устройствах, системах хранения энергии и фотоэлектрических преобразователях.
Ученые из Института Карнеги в Вашингтоне предложили метод создания новой кристаллической формы кремния — плоской шестиугольной структуры, которая потенциально может лечь в основу новых микроэлектронных устройств. О результатах этой работы Тимоти Стробель и его коллеги сообщают в статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters.
Кремний, второй по распространенности химический элемент в земной коре, имеет огромное значение для нашей жизни. Его применение охватывает широкий спектр областей – от строительства до оптики и изготовления электронных микросхем. Кристаллическая структура кремния напоминает структуру углеродного алмаза. Эти элементы во многом схожи, но если у углерода уже известно множество аллотропных форм, то у кремния их только начинают обнаруживать.
Команда ученых из Института Карнеги несколько лет назад получила модификацию Si24 — плоскую структуру, состоящую из колец, содержащих пять, шесть и восемь атомов. Эти кольца обладают порами, которые способны функционировать как двусторонние каналы для перемещения зарядов, что делает материал многообещающим для применения в электронике и электротехнике. А теперь ученые научились превращать Si 24 в новую форму кремния.
Они обнаружили, что нагревание Si24 ведет к формированию слоистой структуры, состоящей из шестигранных колец, слои в которой повторяются группами по четыре. Она получила название 4Н-кремния. «Теоретически, используя зародышевые кристаллы, мы можем выращивать большие объемы 4Н-структур со свойствами, потенциально превосходящими «алмазоподобный» кремний», — сказали авторы работы.