Ученые из Института Карнеги в Вашингтоне разработали способ получения новой кристаллической модификации кремния — плоской шестигранной структуры, которая может стать основой новых видов микроэлектроники. Об этом Тимоти Стробель (Timothy Strobel) и его коллеги пишут в статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters.
Кремний — второй по распространенности элемент земной коры — играет громадную роль в нашей жизни. Его используют повсюду — от строительства до оптики и производства электронных микросхем. Кристаллическая решетка этой модификации кремния схожа с решеткой углеродного алмаза. Элементы во многом похожи, но если у углерода уже известно множество аллотропных форм, то у кремния их только начинают обнаруживать.
Несколько лет назад команда из Института Карнеги получила модификацию Si24 — плоскую структуру, сложенную из пяти-, шести- и восьмиатомных колец. Поры в этих кольцах могут служить двусторонними каналами для транспорта зарядов, что делает материал перспективным для электроники и электротехники. А теперь ученые научились превращать Si24 в новую форму кремния.
Они обнаружили, что нагревание Si24 ведет к формированию слоистой структуры, состоящей из шестигранных колец, слои в которой повторяются группами по четыре. Она получила название 4Н-кремния. «Теоретически, используя зародышевые кристаллы, мы можем выращивать большие объемы 4Н-структур со свойствами, потенциально превосходящими «алмазоподобный» кремний», — сказали авторы работы.
