گروهی از محققان آمریکایی دریافته‌اند که چگونه می‌توان ورقه‌های نیترید بور شش‌ضلعی را که برادر ناتنی گرافن بهشمار می‌رود، تولید کرد.
تولید «گرافن سفید»
گروهی از محققان آزمایشگاه پروفسور پولیکل آجایان، استاد دانشکده مهندسی مکانیک و علوم مواد و شیمی در دانشگاه رایس مطالعات زیادی روی صفحات شش‌ضلعی نیترید بور (h-BN) با ضخامت اتمی انجام داده‌اند. این ماده گرافن سفید نامیده شده و می‌تواند در قطعات الکترونیکی نانومقیاس و همچنین کاربردهای ماکرو مورد استفاده قرار بگیرد.
این پژوهشگران دریافته‌اند که چگونه می‌توان ورقه‌های h-BN را که برادر ناتنی گرافن بهشمار می‌رود، تولید کرد.
گرافن ویژگی‌های الکترونیکی بسیار جذابی دارد. از سوی دیگر نیترید بور شش‌ضلعی یک ماده عایق است. اوایل امسال یکی از محققان گروه آجایان روشی برای وارد کردن جزیره‌های h-BN درون ورقه‌های گرافن پیدا کرد. با این روش منحصربه‌فرد می‌توان ویژگی‌های الکترونیکی این ورقه‌ها را کنترل کرد.
حال این گروه به رهبری لیو سونگ کشف کرده‌اند که چگونه می‌توان ورقه‌های خالص از جنس h-BN به ضخامت یک تا پنج اتم را روی سطح مس رسوب داد. پس از نشاندن این ماده که در حالت توده‌ای سفید رنگ است، می‌توان آن را به هر سطحی منتقل کرد.
آنها از فرایند رسوب‌دهی شیمیایی بخار برای رشد دادن ورقه‌های h-BN روی یک بستر مسی به طول و عرض ۵ سانتی‌متر در دمای حدود ۱۰۰۰ درجه سانتی‌گراد استفاده کردند. سپس می‌توان این ورقه‌ها را از روی مس کنده و به هر سطح دیگری منتقل کرد.
سونگ بر این باور است که این ورقه‌ها می‌توانند در نهایت به‌‌عنوان لایه‌های بسیار موثر عایق در ابزارهای الکترونیکی مبتنی بر گرافن مورد استفاده قرار گرفته و با تولید مواد جدیدی که می‌توانند جایگزین سیلیکون شوند، بر محدودیت‌های قانون مور غلبه کنند.
او همچنین می‌گوید می‌توان الگوهای میکروسکوپی از گرافن و h-BN کشیده و از آنها در تولید ترانزیستورهای اثر زمینه، خازن‌های کوانتومی یا حسگرهای زیستی بهره برد.
آزمایش‌های تعیین استحکام که با استفاده از نوک یک میکروسکوپ نیروی اتمی برای کشیدن h-BN در یک بستر سیلیکونی انجام گرفته‌اند نشان می‌دهند که استحکام ورقه‌های h-BN تقریباً به اندازه استحکام ورقه‌های گرافن است.
سونگ می‌گوید اندازه ورقه‌های h-BN تنها به‌‌وسیله اندازه فویل مسی و اندازه کوره به‌کاررفته محدود می‌شود. همچنین می‌توان از روش رولی جدیدی که برای تولید صفحات ۳۰ اینچی گرافن توسعه یافته است، برای تولید صفحات h-BN بهره برد. او می‌گوید: «اگر کوره بزرگ‌تری داشته باشید، می‌توانید ورقه‌های بزرگ‌تری تولید کنید».
جزئیات این تحقیق در مجله Nano Letters منتشر شده است.
