Chinese onderzoekers hebben voor het eerst een tweedimensionale monolaag van puur boor gemaakt, schrijven zij in Angewandte Chemie. De verwachtingen van dit materiaal zijn hoog vanwege verwachte chemische stabiliteit in lucht, hoge hardheid en bruikbaarheid als halfgeleider.
De groep van de Nanjing University of Aeronautics and Astronautics onder leiding van Guoan Tai heeft in twee stappen de monolaag gemaakt. In de eerste stap laten ze boor met boortrioxide-poeder reageren bij 1100 graden Celsius tot boordioxidegas. Dit sluizen ze door naar een tweede oven bij 1000 graden Celsius waar ze het boordioxidegas reduceren met waterstof en koperfolie. Wat ontstaat is een polykristallijne monolaag van elementair boor bestaande uit icosaëdermotieven met daartussen diboormoleculen. Deze allotroop van boor staat bekend als een ?-B28 monolaag.
Eerdere computermodellen voorspelden aan dat het 2D-boor een bandgap heeft van 2.07 elektronvolt. Daadwerkelijke metingen laten zien dat het een halfgeleider is met een bandgap rond de 2.25 eV. Daarbij neemt de groep een sterke fotoluminescentie waar. Dit suggereert dat de monolaag een goede direct band gap halfgeleider is wat toepassing in nano-elektronica en nano-optica mogelijk maakt. Dit in tegenstelling tot grafeen dat bijvoorbeeld geen goede halfgeleider is wegens gebrek aan een bandgap.
Bron: Chemistry World
Nog geen opmerkingen