El mecanismo de crecimiento de tricapa hBN. Crédito:Naturaleza (2022). DOI:10.1038/s41586-022-04745-7
Un equipo de investigadores afiliados a múltiples instituciones en la República de Corea que trabajan con un colega de la Universidad de Cambridge, ha desarrollado una forma de utilizar la deposición de vapor químico para construir estructuras de nitruro de boro hexagonal monocristalino de cinco capas. En su artículo publicado en la revista Nature , el grupo describe su técnica y los posibles usos de tales estructuras. Soo Ho Choi y Soo Min Kim, de la Universidad Sungkyunkwan y la Universidad Femenina Sookmyung, respectivamente, publicaron un artículo de Noticias y opiniones en la misma edición de la revista, que describe el trabajo realizado por el equipo en este nuevo esfuerzo.
En los últimos años, ha quedado claro que es necesario encontrar un reemplazo para el silicio utilizado como sustrato en la producción de una amplia variedad de dispositivos electrónicos. Como parte de ese esfuerzo, el nitruro de boro hexagonal se ha convertido en un posible sucesor. Sin embargo, hasta este momento, a los ingenieros les ha resultado difícil cultivar muestras que sean lo suficientemente uniformes para su uso en un entorno de producción. Y usar el material para crear estructuras de varias capas ha demostrado ser un desafío aún mayor. En este nuevo esfuerzo, los investigadores han desarrollado una forma de superar tales problemas y, al hacerlo, han demostrado estructuras de cinco capas utilizando el material.
La técnica del grupo comenzó con cambios en las formas tradicionales de hacer crecer películas de nitruro de boro hexagonal como un solo cristal. Su método involucró el uso de una hoja de cristal que permitió exponer el plano de níquel cristalográfico durante el proceso de deposición de vapor químico. También descubrieron que era fundamental colocar la estructura de crecimiento en un entorno con la temperatura adecuada para la aplicación correcta. Descubrieron que las temperaturas de 1.120 a 1.220 °C proporcionaron los mejores resultados. En su enfoque, primero crecieron pequeños parches de nucleado; con el tiempo, crecieron para cubrir el sustrato. Luego, los investigadores demostraron que al variar la tasa de crecimiento podían crecer capas adicionales, lo que llevó al desarrollo de una estructura de cinco capas. Reconocen que controlar el grosor de cada capa para garantizar la uniformidad resultó ser un desafío.
Los investigadores sugieren que su trabajo demuestra que es posible construir estructuras de nitruro de boro hexagonal monocristalino de varias capas, lo que abre la posibilidad de su uso en semiconductores.
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