Химики NUS разработали метод синтеза монослоя синего фосфора для потенциальных применений в полупроводниках.
Способность проектировать и производить материалы синтетически может дополнять библиотеку естественных слоистых твердых частиц и предоставлять возможности разрабатывать новые материалы с уникальными свойствами, подходящими для специализированных применений. Класс двумерных (2-D) элементарных материалов представляет особый интерес, поскольку они представляют собой химически простейший случай для разработки материалов и служат модельной системой для изучения механизмов синтеза на поверхности. Одним из таких двумерных материалов является синий фосфор, который, как было рассчитано, обладает большой шириной запрещенной зоны, подходящей для использования в оптоэлектронных устройствах.
Исследовательская группа во главе с профессором Ченом Вей из химического и физического факультетов NUS экспериментально продемонстрировала, что атомно-тонкий слой чистого голубого фосфора можно получить путем кремниевой интеркаляции голубого фосфора-золота. (BlueP-Au) сплав. Один слой сплава BlueP-Au был приготовлен нанесением объемных предшественников черного фосфора на нагретую поверхность золота (111). Молекулы кремния впоследствии испарялись из нагретого кремниевого стержня. Эти атомы кремния оказались ниже сплава BlueP-Au и образовали буферный слой силицида золота, разрывая молекулярные связи между атомами фосфора и золота, тем самым приводя к образованию чистого единственного слоя голубого фосфора на поверхности.
Профессор Чен сказал: «Будущие исследования будут направлены на выделение монослоя синего фосфора из субстрата для исследования его эффективность в электронных устройствах. Мы также предполагаем, что наши выводы позволят понять важную роль, которую играет субстрат для роста 2-D фосфора. “
Полученные данные предоставляют платформу для дальнейшего изучения экзотических свойств, предсказанных для голубого фосфора, и для углубленного изучения его практического применения.