Silicen

Struktura silicenu. Widoczne pofałdowania powierzchni

Silicen – alotropowa odmiana krzemu, nanomateriał o płaskiej strukturze, analogicznej do grafenu i germanenu. Atomy krzemu tworzą jednoatomowej grubości pofałdowaną warstwę^[1], połączone są w sześciokąty na podobieństwo plastra miodu. Ze względu na minimalną grubość, silicen jest uważany za strukturę dwuwymiarową. Niezmiernie małej grubości materiał wykazuje interesujące właściwości i jest przedmiotem zainteresowania nauki, jako mogący znaleźć rozliczne zastosowania w elektronice i przemyśle.

Historia

Teoretyczną możliwość istnienia takiej odmiany alotropowej krzemu przewidywano jeszcze w latach 90. XX w., jednak po raz pierwszy struktury silicenu zaobserwowano dopiero w roku 2010^[2]. Przy zastosowaniu skaningowego mikroskopu tunelowego o rozdzielczości atomowej uzyskano obrazy samorzutnie ukształtowanych „nanowstążek” i płatków silicenu na powierzchni kryształów srebra. Uzyskano obrazy heksagonalnych płaszczyzn przypominających plaster miodu, podobnych do odkrytego wcześniej grafenu.

Właściwości

Silicen, choć z powodu jednoatomowej grubości warstwy traktowany jako dwuwymiarowy, nie jest idealnie płaski. Jego powierzchnia jest pofałdowana, co wynika z przyjmowania konformacji krzesłowej przez pierścienie krzemowe. W przeciwieństwie do grafitu, który zbudowany jest ze słabo połączonych ze sobą warstw grafenu siłami dyspersyjnymi, warstwy silicenu są bardzo silnie powiązane.

Silicen jest materiałem potencjalnie możliwym do zastosowania w technice półprzewodników, jego zaletą jest niepodatność brzegów silicenu na utlenianie^[3].

Przypisy

↑ Takeda, Kyozaburo, Shiraishi, Kenji. Theoretical possibility of stage corrugation in Si and Ge analogs of graphite. „Physical Review B”. 50 (20), s. 14916-14922, 1994. DOI: 10.1103/PhysRevB.50.14916.
↑ Aufray, Bernard, Kara, Abdelkader, Vizzini, Sebastien, Oughaddou, Hamid i inni. Graphene-like silicon nanoribbons on Ag(110): A possible formation of silicene. „Applied Physics Letters”. 96, s. 183102, 2010. DOI: 10.1063/1.3419932.
↑ Padova, Paola De, Leandri, Christel, Vizzini, Sebastien, Quaresima, Claudio i inni. Burning Match Oxidation Process of Silicon Nanowires Screened at the Atomic Scale. „Nano Letters”. 8 (8), s. 2299-2304, 2008. DOI: 10.1021/nl800994s.

Linki zewnętrzne

Silicen - krzem w jednej warstwie (pol.)
Zapomnijcie o grafenie. Oto jego następca - silicen. geekweek.pl. [zarchiwizowane z tego adresu (2013-06-04)]. (pol.)
Silicene - prawie grafen, tylko że z krzemu (pol.)

[Takeda-1] Takeda, Kyozaburo, Shiraishi, Kenji. Theoretical possibility of stage corrugation in Si and Ge analogs of graphite. „Physical Review B”. 50 (20), s. 14916-14922, 1994. DOI: 10.1103/PhysRevB.50.14916.

[Aufray-2] Aufray, Bernard, Kara, Abdelkader, Vizzini, Sebastien, Oughaddou, Hamid i inni. Graphene-like silicon nanoribbons on Ag(110): A possible formation of silicene. „Applied Physics Letters”. 96, s. 183102, 2010. DOI: 10.1063/1.3419932.

[Padova2008-3] Padova, Paola De, Leandri, Christel, Vizzini, Sebastien, Quaresima, Claudio i inni. Burning Match Oxidation Process of Silicon Nanowires Screened at the Atomic Scale. „Nano Letters”. 8 (8), s. 2299-2304, 2008. DOI: 10.1021/nl800994s.

[1]

[2]

[3]