روشی جدید برای تولید ساختارهای دوبعدی ترکیبی

مواد نانومقیاس دو بعدی نظیر گرافن و نیترید بور شش ضلعی دارای ساختاری ورقه‌ای هستند. سه سال قبل محققان دانشگاه رایس روشی یافتند که با استفاده از آن می‌توان موادی با ساختار مشابه را به یکدیگر متصل کرد. پولیک آیجان از محققان این دانشگاه می‌گوید بعد از این که این روش ابداع شد نظرات بسیاری را به‌سوی خود جلب کرد یکی از ایده‌های مطرح شده برای استفاده از این روش آن است که از آن برای تولید مدارهای الکترونیکی دو بعدی استفاده کنیم. 

آیجان یکی از نویسندگان مقاله‌ای در این باره در نشریه Nature Nanotechnology است. او می‌گوید محققان دانشگاه کرنل موفق شدند پیشرفت‌هایی در حوزه تولید ساختارها تک لایه‌ای ترکیب شده از چند ماده مختلف، انجام دهند. البته در تولید نانوساختارها، به دلیل محدودیت‌های دستگاهی، قدرت تفکیک محققان این دانشگاه در حد ۱۰۰ نانومتر است که دلیل اصلی این محدودیت، محدودیت‌های موجود در ابزارها لیتوگرافی می‌باشد. جون لو نویسنده دیگر این مقاله می‌گوید باید بتوان مدارهایی با عرض ۳۰ یا حتی ۲۰ نانومتر تولید کرد.

گرافن ماده‌ای تک لایه‌ای با ویژگی‌ها منحصر به‌فرد است، این ماده رسانای الکتریکی است اما برای ساخت یک دستگاه الکترونیکی تنها داشتن ماده رسانا کافی نیست بلکه باید ماده‌ای با ساختار مشابه اما عایق پیدا کرد. در این میان نیترید بور شش ضلعی گزینه مناسبی می‌باشد زیرا عایق جریان الکتریکی است. 

نیترید بور شش ضلعی ساختاری مشابه گرافن دارد. محققان این پروژه نشان دادند که می‌توان نیترید بور شش ضلعی را با گرافن ترکیب کرد این کار با استفاده از روش CVD انجام می‌شود. با این روش می‌توان ویژگی‌های الکترونیکی ماده نهایی را کنترل کرد. این گروه موفق شد تا با این روش اشکال مختلفی را ایجاد کند برای مثال ساختاری شبیه جغد با این روش بدست آمد. محل تماس میان دو ماده، گرافن و نیترید بور شش ضلعی، در تصویر SEM کاملا مشهود است.

گام بعدی در این پروژه آن است که عنصر سومی را به این ساختار اضافه کنند، با این کار احتمالا بتوان ادوات الکترونیکی انعطاف‌پذیر ایجاد کرد. این روش می‌تواند مسیر تازه‌ای به سوی ساخت ادوات الکترونیکی مختلف با ویژگی‌های جالب باز کند.