Grafeen is met zijn vlakke hexagonale honingraatstructuur met vrij bewegende elektronen in feite een laagje grafiet met de dikte van één atoom. Het is vanuit de elektronica een interessante verbinding maar het materiaal mist de benodigde ‘band gap’ om het als een halfgeleider te kunnen gebruiken. Er wordt al langere tijd geprobeerd om het materiaal te bewerken om het halfgeleidereigenschappen mee te geven.
Een alternatief idee bestaat al langere tijd: een ‘grafietkoolstof’, een mix van koolstof en stikstof. Het wordt ook wel ’triazine-based graphitic carbon nitride’ (TGCN) genoemd. Een team onderzoekers van de Universiteit van Liverpool (UK), de Universiteit van Ulm (D), de Humboldt-Universität in Berlin (D), de Aalto University (Finland), University College London (UK) en het Max Planck Instituut van colloïden en interfaces in Potsdam (D) is er voor het eerst in geslaagd om een dergelijk materiaal te vervaardigen en presenteerde dit nieuws in het tijdschrift ‘Angewandte Chemie’.
Triazinen zijn zes ringen die bestaan uit drie koolstof- en drie stikstofatomen. Het nieuwe materiaal omvat triazineringen, die per drie via een extra stikstofatoom tot een tweedimensionale laag verknoopt zijn. Het team onder leiding van Andrew I. Cooper en Michael J. Bojdys gaat ervan uit dat deze lagen zijn niet perfect vlak zijn maar licht golvend.
Elektronica zonder silicium
TGCN gedraagt zich (zoals verwacht) als een halfgeleider. De geproduceerde films, bestaande uit drie tot enkele honderden atomaire lagen, vertoonden bandgaps tussen 1,6 eV en 2,0 eV. Bij productie zetten zij zich bij voorkeur op substraten af, zodat de mogelijkheid van kristallisatie van TGCN op het oppervlak van een isolerende kwarts interessante perspectieven biedt voor praktische toepassingen. Misschien is dit een stap op weg naar een post-silicium tijdperk in de elektronica.
