![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
donmigel_62) wrote2014-01-17 02:54 am
Чудо-материал силицен кончает жизнь самоубийством
Чудо-материал силицен кончает жизнь самоубийством
Полупроводниковая промышленность возлагала большие надежды на новый суперматериал силицен (у него много общего с известным «чудо-материалом» графеном). Но ученые из Университета Твенте (Нидерланды), заснявшие образование силицена «в прямом эфире», камня на камнене оставили от этих надежд: силицен оказался самым настоящим самоубийцей.
Новый материала впервые синтезировали в 2010 году. Как и графен, он состоит из однослойной пленки атомов, упорядоченных подобно сотам (только из атомов кремния, а не углерода).
Особые свойства обоих материалов (прочность, гибкость, отличная электропроводимость) и воодушевляли изготовителей полупроводников. Неумолимые потребности миниатюризации компьютерных микросхем говорят о том, что предел уменьшения деталей из кремния всё ближе и ближе.
Силицен же казался еще «круче» графена: полупроводниковая промышленность привыкла к кремнию, а, кроме того, в силицене проще организовать так называемую «запрещенную зону», необходимую для работы транзисторов.
Нидерландские ученые записали на видео процесс образования силицена: они дали испарённым атомам кремния осаждаться на серебряной поверхности – так сразу получилась прелестная одноатомная пленка. Вроде всё хорошо, но с определенного момента на сформировавшийся слой падают новые атомы, и начинается образование кристаллов кремния (кристаллическая структура принципиально отличается от сотовой). Так начинается кристаллизация вещества – необратимый процесс! И новообразованный кремний, так сказать, пожирает силицен.
Дело в том, что кристаллическая структура кремния с энергетической точки зрения более благоприятна, чем сотовая (силицена), и поэтому более стабильна. Ученым не удалось покрыть силиценом всю поверхность серебра (максимум 97%), и, главное, создать многослойную пленку. Иными словами,
как только поверхность практически до конца закрыта силиценом, материал «кончает жизнь самоубийством» и на его месте остается обычный кремний. Даже если поменять тип поверхности, иного результата ожидать не стоит, пишут ученые: воздействие субстрата на образование второго слоя силицена пренебрежимо мало.
Исследование представлено в журнале Applied Physics Letters. http://www.utwente.nl/en/newsevents/2014/1/38044/wonder-material-silicene-has-suicidal-tendencies
no subject
no subject
>..как только поверхность практически до конца закрыта силиценом, материал «кончает жизнь самоубийством» и на его месте остается обычный кремний.
no subject
соответственно вопрос: кто их тянул продолжать эксперимент, а не остановиться на уровне 'прелестной пленки'? Они что, хотели доказать, что второго слоя не будет? Ну доказали, и что, он и так не нужен для этого материала.
no subject
no subject
...думается, что всё не так трагично, до тех пор пока ширина элементов превышает толщину в 1 атом в разы - 80-90% покрытия может вполне неплохо работать в одном слое за счет дублирования соседними атомами и к 100% стремиться особого смысла нет.
no subject
Кроме того есть еще множество химических элементов из которых можно попытаться сделать одноатомные пленки. Например В свободном состоянии бор — бесцветное, серое или красное кристаллическое либо тёмное аморфное вещество. Известно более 10 аллотропных модификаций бора, образование и взаимные переходы которых определяются температурой, при которой бор был получен.
Крисалл или нет - регулируется температурой. Возможно и для силицена есть условия (температура, давление, еще что) решающие эту проблему кристаллизации.