Изготовление идеального монослоя так называемого белого графена может возвестить новую эру электроники и даже квантовых устройств.

Об этом сообщили ученые из Окриджской национальной лаборатории при Министерстве энергетики США.

Материал, известный узкому кругу специалистов как гексагональный нитрид бора, более прозрачный, чем графен, является химически нейтральным или нереактивным, и атомарно сглаженным. Также он отличается высокой механической прочностью и теплопроводностью. В отличие от обычного графена, «белый графен» относится к изоляторам, что делает его потенциально полезным в качестве подложки и основы в электронике сотовых телефонов, ноутбуков, планшетов и многих других устройств.

«Представьте себе батареи, конденсаторы, солнечные панели, видео дисплеи и топливные элементы толщиной с бумажный лист», заметила Ий Чжин Стел, постдок и ведущий автор статьи, опубликованной в издании Chemistry of Materials.

Белый и черный: вместе быстрее

Ученые благодаря рецепту белого графена надеются открыть весь потенциал графена. С белым графеном в качестве подложки исследователи намерены и далее сокращать толщину и увеличивать гибкость электронных устройств.

Хотя обычный графен, будучи прочнее и жестче углеволокна, является многообещающим материалом для устройств передачи данных, графен на подложке из белого графена демонстрирует в тысячи раз большую подвижность электронов, чем на других подложках. Эта особенность может способствовать появлению передатчиков данных, которые намного быстрее имеющихся сегодня устройств.

Представьте только, что ваше сообщение будет передаваться в тысячи раз быстрее, заметила Стел.

Получение белого графена – рентабельное и масштабируемое

По словам автора статьи, работа особенно значима, поскольку превзошла теорию на практике. Недавнее теоретическое исследование, проведенное учеными из университета Райса, например, предположило возможность использования белого графена для охлаждения электроники. Стел с коллегами изготовили высококачественные слои гексагонального нитрида бора, которые, как они полагают, можно рентабельно производить в большом объеме.

В теоретических исследованиях упоминаются различные формулы монокристаллической морфологии гексагонального нитрида бора – от треугольной до шестиугольной, но именно мы впервые продемонстрировали и объяснили процесс, заявила Стел.

Процесс, о котором идет речь, включает химическое паровое осаждение при обычном атмосферном давлении, с аналогичными температурой и временем, в обычной печи. Разница в более осторожном контролируемом выпуске реактива в печь, а также в установлении того, как лучше использовать внутренние особенности печи. Обычно этими двумя факторами пренебрегают.