Araştırmacılar, grafen üretimine yönelik bir tekniği uyarlayarak avantajlı mekanik, termal ve optik niteliklere sahip olması öngörülen 2 boyutlu bir bal peteği malzemesi geliştirdi.
Bal peteği düzeninde organize edilmiş tek bir karbon atomu katmanından oluşan grafenin arzu edilen özellikleri arasında büyük mekanik tokluk, yüksek elektrik iletkenliği ve yüksek şeffaflık yer alıyor. Teoriye göre, aynı düzende organize edilmiş silisyum ve karbon atomlarından oluşan 2D silisyum karbür (SiC) de aynı şekilde büyük mekanik tokluğa sahip olmalıdır. Ek olarak, 2D SiC optoelektronik uygulamalar için istenen özelliğe sahip olmalıdır – kolay foton emilimi ve yayılımı. Yine de deneyciler bu maddeyi yaratmakta zorluk çekmişlerdir.
İsveç’teki Lund Üniversitesi’nden Craig Polley ve meslektaşları, püskürtmeye dayalı bir yöntem kullanarak SiC’nin geniş alanlı 2D filmlerinin nasıl oluşturulacağını gösterdiler.
Polley ve arkadaşları işe 360 m kalınlığında bir silisyum karbür plaka ile başladılar. Bunun üzerine, 3 nm’den daha az kalınlıkta tantal karbür veya niyobyum karbür gibi farklı bir karbür maddesinden oluşan bir kaplama püskürttüler. Kaplanan gofret daha sonra 1700 ºC’de 10 dakika boyunca tavlandı.
Bilim insanları, tavlama işlemi sırasında SiC gofretten silikon ve karbon atomlarının karbür sisteminin yüzeyine göç ettiğini ve tek bir petek SiC tabakası üretmek için yeniden düzenlendiğini keşfetti. Grup, bu 2D katmanın varlığını doğrulamak için spektral ölçümler kullandı.
Bu katman test edilmiş ve sonuçlar 1200 ºC’ye kadar yüksek sıcaklıklarda vakumda kararlı olduğunu göstermiştir.
Bu haliyle SiC, tantal karbür veya niyobyum karbür katmanıyla yakın etkileşim içinde olduğu için altındaki yığın malzemeden “kurtarılamıyor”. Ekip, yakın gelecekte SiC’yi alt tabakasından ayırmanın yollarını araştırmayı planlıyor.
Kaynak: physics.aps.org/articles/v16/s17
