Ученые разработали масштабируемый метод производства высококачественных нанолент из черного фосфора
3D-иллюстрация интегральной схемы на основе полевых транзисторов с нанолентами из черного фосфора. Автор: Группа Чансиня Чэня, Шанхайский университет Цзяо Тун.
Исследователи из Шанхайского университета Цзяо Тун разработали новый масштабируемый метод производства высококачественных нанолент из черного фосфора (BPNRs), которые демонстрируют превосходные электронные свойства для создания компактной электроники.
Наноленты из черного фосфора обладают регулируемой шириной запрещенной зоны, что делает их перспективными для создания транзисторов нового поколения. Однако до сих пор не существовало надежных методов их массового производства.
Новый подход, описанный в журнале Nature Materials, использует сонохимическое расслоение — метод разделения слоистых материалов с помощью ультразвуковых волн в жидкостях. Ученые синтезировали объемные кристаллы черного фосфора с увеличенным параметром решетки, что позволяет «расстегивать» кристаллы вдоль определенной плоскости.
«BPNRs превосходят другие кандидаты, такие как углеродные нанотрубки, наноленты графена и двумерный черный фосфор», — пояснил профессор Чансинь Чэнь.
Созданные наноленты имеют ширину около 32 нм, причем некоторые достигают всего 1,5 нм — это самые узкие BPNRs из известных на сегодня. Метод демонстрирует выход продукции до 95%.
Транзисторы на основе этих нанолент показали рекордное соотношение включения/выключения 1,7×106 и подвижность носителей 1506 см2/(В·с). Также наноленты продемонстрировали превосходные характеристики в качестве ближних инфракрасных фотодетекторов.
В будущем исследователи планируют разработать стратегии для производства нанолент с однонаправленным выравниванием и единой шириной, что необходимо для их интеграции в крупномасштабные интегральные схемы.
0 комментариев