Инженеры из Пенсильванского университета научились в промышленном формате выращивать диэлектрическую подложку для графена. Подложка состоит из нескольких слоев гексагонального нитрида бора, на поверхность которого наслаивается одноатомный углерод. Работа опубликована в журнале ACS Nano, ее краткое содержание приводится в прес-релизе университета.
Ученые использовали для производства подложки собственную технологию конденсации нитрида бора из газообразного состояния. Графен, перед нанесением на подложку обрабатывали водородом так, чтобы гидрировать все оборванные связи, которые возникают на краях атомного монослоя. Благодаря такой обработке авторам удалось снизить напряжение в графене и, соответственно, уменьшить сминание материала при наложении на нитрид бора. Качество соединения графена и подложки проверяли с помощью спектроскопии и измерения подвижности электронов.
Разработанная авторами технология позволяет производить пригодный для наслоения нитрид бора размером со стандартную для кремниевой электроники подложку. Авторы надеются, что разработанную технологию можно будет непосредственно применить для производства процессоров на основе графена.
Для работы электронным компонентам требуется подложка, служащая основой, на которой создаются микроскопические полупроводниковые устройства. У стандартных кремниевых процессоров такой подложкой служит монокристалл кремния, на поверхности которого с помощью фотолитографии создают микроскопические диоды, транзисторы и другие элементы.
Для графена подложка из кремния не подходит, поскольку кристаллические решетки кремния и графена сильно отличаются друг от друга. В качестве подложки для графена ученые часто используют нитрид бора, имеющий очень похожую на графен гексагональную кристаллическую решетку (иногда его даже называют белым графеном).
Для промышленного производства электроники на основе графена необходимо иметь работающую технологию производства подложки соответствующего размера. До сих пор удавалось получать лишь микроскопические участки нитрида бора, подходящие для наложения монослоя атомов графена.