ولی‌ترونیک یکی از حوزه‌های صنعت نیمه‌هادی است که در آن از دستکاری باند هدایت و ظرفیت مواد برای توسعه محصولات استفاده می‌شود. به تازگی محققان ژاپنی نشان دادند که ساختار نیترید بور هگزاگونالی/گرافن می‌تواند در ولی‌ترونیک استفاده شود.
امکان استفاده از نیترید بور در ولی‌ترونیک
کامپیوترهای فعلی برای رمزگذاری از حضور یا فقدان بار (صفر و یک) استفاده می‌کنند که این کار با مصرف انرژی و تولید گرما همراه است. یک جایگزین برای این سازوکار، استفاده از عددهای کوانتومی موجی الکترون‌ها است که با استفاده از آن می‌توان اطلاعات را رمزگذاری کرد بدون این که نیاز به حامل فیزیکی باشد.
محققان به تازگی نشان دادند که می‌توان با کنترل پیکربندی انباشته شده و جهت‌گیری مواد مختلف دوبعدی، دستکاری عدد کوانتومی موجی را انجام داد.
ولی‌ترونیک نوعی جریان پایدار است که اتلاف انرژی در آن وجود نداشته و با استفاده از میدان‌های شبه مغناطیسی موسوم به انحنای بری به‌وجود می‌آید. با ولی‌ترونیک می‌توان پردازش اطلاعات و ذخیره‌سازی را انجام داد.
پیش‌شرط لازم برای ظهور انحنای بری، تقارن وارونگی شکسته یا تقارن معکوس یا تقارن معکوس شکسته زمان است. مواد دوبعدی نظیر دیکلکوژنیدهای فلز انتقالی و گرافن دو لایه‌ای برای استفاده در ولی‌ترونیک موردبررسی قرار گرفته‌اند چرا که این مواد تقارن وارونگی شکسته از خود به نمایش می‌گذارند.
در بیشتر مطالعات مربوط به گرافن و دیگر مواد دوبعدی، این مواد با نیترید بور هگزاگونالی محصور می‌شوند. نیترید بور هگزاگونالی ماده‌ای با شکاف باند پهن است که دارای پارامتر شبکه قابل مقایسه با گرافن است.
گرافن و مواد دوبعدی دیگر زمانی که با نیترید بور هگزاگونالی محصور می‌شوند، جذب ناخواسته مواد روی سطح آن‌ها بسیار کم می‌شود و در عین حال خواص این مواد حفظ می‌شود. نیترید بور هگزاگونالی همچین به‌عنوان یک بستر دوبعدی صاف عمل کرده و باعث افزایش تحرک حامل‌ها در گرافن می‌شود.
یک گروه تحقیقاتی از موسسه علوم و فناوری پیشرفته ژاپن به بررسی تاثیر نیترید بور هگزاگونالی به‌عنوان بستر و لایه کپسوله‌کننده روی گرافن دو لایه پرداختند. با استفاده از اصول محاسباتی، آن‌ها دریافتند که در هتروساختار گرافن دو لایه/ نیترید بور هگزاگونالی، پیکربندی و جهت‌گیری لایه نیترید بور هگزاگونالی اثر مهمی در قطبیت و دامنه انحنابری دارد.
این یافته‌های محققان، دیدگاه‌های تازه‌ای در بخش ولی‌ترونیک ایجاد کرده و موجب شده تا ساختار گرافن دولایه/ نیترید بور هگزاگونالی به‌عنوان یکی از گزینه‌های مهم برای استفاده در ولی‌ترونیک شناخته شود.
