Untersuchung des zweidimensionalen Halbleiters h-BCN

• Antragsteller: Professor Dr. Axel Enders
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 412007813

Dieses Projekt begründet sich auf der Hypothese, dass das erst kürzlich entdeckte 2D Halbleiter-Material h-BCN weitaus geeigneter für die Anwendung in der Nanoelektronik sein könnte als das derzeit dominierende Graphen. Die Gitterstruktur von h-BCN ist identisch der von Graphen, jedoch zyklisch besetzt mit Bohr-, Stickstoff- und Kohlenstoff-Atomen, was zur Ausbildung einer direkten elektronischen Bandlücke von 1.0 - 1.5 eV führt. Allerdings ist die genaue atomare Struktur von h-BCN noch unbekannt, da theoretisch mehrere Möglichkeiten des Zusammensetzens der Ausgangsmoleküle bis-BN cyclohexane zu einem 2D Film bestehen, die bisher experimentell ununterscheidbar waren. Ziel dieses Projekts ist daher die Bestimmung der atomaren Struktur von h-BCN, sowie dessen lokale und winkelaufgelöste elektronische Bandstruktur, Transporteigenschaften und die Substratabhängigkeit seiner physikalischen Eigenschaften. Dazu kommen im besonderen oberflächen-physikalische Mikroskopie- und Spektroskopie-Methoden unter Ultrahochvakuum zum Einsatz. Ebenso sollen Vorversuche zum Ablösen von h-BCN vom Substrat durchgeführt werden, sowie einfache Transistorstruktur hergestellt und getestet werden. Über diese primären Ziele hinaus wird die Eignung von h-BCN als Template für die Herstellung von geordneten Nanostrukturen untersucht. Ein wesentliches Ergebnis dieser Studie wird die Erstellung der grundlegenden materialwissenschaftlichen Eigenschaften von h-BCN sein, von der erwartet wird, dass sie Entwicklungen auf dem Gebiet der 2D Elektronik erheblich beeinflussen und sogar beschleunigen wird.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Polen, USA
• Kooperationspartnerinnen / Kooperationspartner: Dr. James Hooper; Professor Shih-Yuan Liu, Ph.D.; Professorin Dr. Eva Zurek