L'équipe dirigée par le professeur Michael Horn-von Hoegen de l'UDE vise à produire la couche de bore la plus fine possible, ce qu'on appelle le borophène, car il promet des propriétés qui pourraient permettre la construction de transistors bidimensionnels. L'épitaxie par jets moléculaires utilisée à cet effet jusqu'à présent conduit à des domaines beaucoup trop petits. Pour des investigations plus précises et pour une utilisation en technologie, cependant, de plus grandes surfaces sont nécessaires.

Avec leur nouvelle méthode d'épitaxie améliorée par ségrégation, l'équipe utilise du gaz borazine et un substrat d'iridium. Les composants essentiels de la borazine sont des atomes de bore et d'azote qui sont disposés dans une structure hexagonale en nid d'abeille. En chauffant l'échantillon d'iridium dans un environnement contenant de la borazine, les molécules de bore se fixent à la surface, suivi de l'évaporation de l'azote. Au dessus de 1100°C, le bore se déplace dans l'iridium, car à des températures aussi élevées, l'iridium peut absorber des atomes de bore supplémentaires comme une éponge, jusqu'à un quart de son propre volume. Lorsque le système a refroidi, le borophène, la couche de bore à un seul atome, précipite à la surface du cristal d'iridium. Dans le processus, il ne pousse pas au-delà des marches superficielles du cristal sous-jacent mais les repousse dans toutes les directions pour former des zones aussi grandes que possible.

Prochaine étape :détachement

Des experts du Centre interdisciplinaire d'analyse à l'échelle nanométrique (ICAN), dirigé par le professeur Frank-J. Meyer zu Heringdorf, ont pu prouver hors de tout doute que les zones sont exclusivement composées d'atomes de bore et que l'azote a disparu de l'échantillon.

Dans une prochaine étape, les chercheurs veulent étudier comment le borophène peut être détaché du substrat d'iridium.