Исследователи из США преуспели в вопросе выращивания слоев нитрида бора, имеющих гексагональную кристаллическую решетку, при помощи реакции химического осаждения паров. Ученые считают, что с помощью предложенной ими методики могут изготавливаться равномерные слои нитрида бора любой толщины с небольшим количеством дефектов. С такой производственной техникой в ближайшем будущем нитрид бора может стать превосходной основой для производства электронных и оптоэлектронных компонент.

Тонкие слои нитрида бора могут найти применение в самых разных областях, к примеру, в гибкой электронике. Это возможно, благодаря тому, что пленки нитрида бора имеют отличные механические, термические и электронные свойства.

Еще одна потенциально важная роль, «приготовленная» для нитрида бора самой природой – роль диэлектрической механической основы для графена в несколько атомов толщиной.

Дело в том, что из всех материалов нитрид бора ближе всего по структуре кристаллической решетки к графену, соответственно, контакт с этим материалом не столь существенно изменяет характеристики двумерного листа атомов углерода.

До сих пор нитрид бора не столь масштабно используется в науке и промышленности лишь потому, что не существовало доступных способов для выращивания этого материала в коммерческих масштабах. Кроме того, не до конца были понятны свойства этого материала.

Но группа ученых из University of Texas (США) сделала еще один шаг в направлении более широкого применения нитрида бора. Ученые показали, что

с применением новой методики производства можно контролировать количество слоев нитрида бора с атомарной точностью простой вариацией внешних условий в реакторе, где происходит химическое осаждение.

Стоит отметить, что в своем эксперименте ученые выращивали тонкие пленки нитрида бора с помощью химического осаждения паров при низком давлении с применением диборана и газового аммиака, двух широко используемых в промышленности прекурсоров. Изменение характеристик конечного продукта осуществлялось вариацией таких параметров, как температура, время действия реагентов, а также парциального давления газов.

По словам ученых, доказанная ими возможность контроля толщины нитрида бора с точностью до одного атомарного слоя означает, что уже в ближайшем будущем этот материал может найти широкое практическое применение. Кроме того, они считают, что опубликованная работа поможет лучше понять поверхностные химические явления, происходящие в процессе роста пленок нитрида бора при низком давлении.

В ближайшем будущем команда планирует продолжить исследования пленок нитрида бора в различных условиях, на различных подложках и при использовании разных прекурсоров. Конечной целью этих исследований будут попытки интегрировать упомянутые пленки в различные электронные устройства. Кроме того, планируется более глубоко изучить сам материал: его структуру, оптические и электронные свойства.

Подробные результаты работы ученых опубликованы в журнале ACS Nano.