シリセンは未来の素材になるかもしれない。少なくとも、グラフェンベースの半導体がより効率的になるまでは、近い将来の素材となるだろう。
欧州の研究チームは、三次元結晶ではなく二次元単原子シートを形成する第14元素の新しい同素体であるシリセンを初めて合成したと主張している。
これは半導体業界にとっては良いニュースかもしれない。
グラフェンは現存する材料の中で最も導電性が高いものの、バンドギャップが欠如していることが、効率的なトランジスタを開発する上で障害となる可能性があります。IBMはグラフェントランジスタの開発が可能であることを実証しましたが、この種の研究が研究室から工場へと浸透するにはまだしばらく時間がかかるかもしれません。シリセンは原子1個分の厚さの構造を持ち、その電子配列のおかげで、より高速なトランジスタやコンピューターの開発において、より効果的な材料となる可能性があります。
シリセンシートは、下図に示すように、座屈したハニカム構造をしており、メインシートの上下に数個の原子が配置されています。これらの位置にある電子はそれぞれ異なるエネルギーを持ち、電圧を印加するとギャップを飛び越えることができるため、シリセンはオンオフトランジスタとして機能します。シリセンシートは、既存の製造プロセスや電子機器との互換性を保ちながら、シリコンの優れたオンオフ特性を可能な限り小さなスケールで実現します。これは、少なくとも現時点ではグラフェンでは実現できないことです。
フランスのエクス＝マルセイユ大学のギ・ル・レイ率いる研究チームが、銀基板上にシリセンシートを作製した方法について、新たな論文で報告されている。予測通り、この材料は座屈したハニカム構造を有しており、研究者らは走査トンネル顕微鏡と角度分解光電子分光法を用いてこれを検証した。
これまでに少なくとも4つの研究グループが銀基板上でシリセンを成長させたと主張していますが、Le Ley率いるチームは、明確な顕微鏡的証拠を得たのは初めてだと主張しています。次のステップは、絶縁体上でシリセンを成長させ、その特性をさらに調べることです。
Le Ley らによる論文はPhysical Review Lettersに掲載されています。
[エクストリームテック経由]
