p (Phys.org) - O grafeno tem sido considerado um grande candidato para uma nova geração de eletrônicos sem silício desde a descoberta dessa forma bidimensional de carbono. Contudo, o grafeno não é um semicondutor. No jornal Angewandte Chemie , uma equipe internacional de pesquisadores lançou agora um nitreto de carbono, um análogo estrutural do grafeno feito de carbono e nitrogênio que parece exibir propriedades semicondutoras. p Com um plano, hexagonal, estrutura em favo de mel e elétrons em movimento livre, grafeno é, em princípio, nada mais do que uma camada de grafite de um único átomo. Do ponto de vista eletrônico, é uma substância muito interessante - mas não tem o gap eletrônico típico que o tornaria um semicondutor. Este gap é a diferença de energia entre a banda de valência e a banda de condução dos elétrons. Para ser efetivo, esta lacuna não deve ser muito grande, de modo que permite que os elétrons se movam facilmente da banda de valência para a banda de condução quando excitados. Vários métodos foram usados ​​anteriormente para fornecer grafeno com tal gap. Uma ideia alternativa é fazer um "nitreto de carbono grafítico", um material feito de carbono e nitrogênio, que deve ter propriedades muito semelhantes ao grafeno. Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Liverpool (Reino Unido), a Universidade de Ulm (Alemanha), a Universidade Humboldt em Berlim (Alemanha), a Aalto University (Finlândia), University College London (Reino Unido), e o Instituto Max Planck de Coloides e Interfaces em Potsdam (Alemanha) agora pode fazer esse material pela primeira vez.

p Microscopia eletrônica de transmissão e microscopia de força de varredura, bem como exames cristalográficos de raios-X provaram que os filmes cristalinos finos são à base de triazina, nitreto de carbono grafítico (TGCN). As triazinas são anéis de seis membros contendo três átomos de carbono e três átomos de nitrogênio. O novo material consiste em tais anéis de triazina, com átomos de nitrogênio adicionais conectando os anéis em grupos de três para formar uma camada bidimensional. A equipe liderada por Andrew I. Cooper e Michael J. Bojdys acredita que essas camadas não são totalmente planas, mas são ligeiramente ondulados.

p TGCN, portanto, tem uma estrutura semelhante à do grafite, entretanto - como esperado - é um semicondutor. Os filmes produzidos consistiam de três a várias centenas de camadas de átomos com um gap direto entre 1,6 e 2,0 eV. Durante o processo de produção, as camadas de TGCN são depositadas preferencialmente em substratos. A cristalização de TGCN na superfície do quartzo isolante oferece potencial para aplicações praticamente relevantes. Este pode ser um passo no caminho para a era pós-silício da eletrônica.