Силицен

Силице́н, аллотропная модификация кремния со слоистой структурой и симметрией гексагональной сингонии, схожей со структурой графена.

В отличие от графена, слой силицена – не плоский, а гофрированный, что даёт возможность регулировать ширину запрещённой зоны под действием внешнего электрического поля. Предполагается, что гофрированная структура образуется за счёт псевдоэффекта Яна – Теллера. Силицен не может образовывать графитоподобную структуру из-за отсутствия π-π-взаимодействия между слоями.

По сравнению с графеном силицен имеет несколько преимуществ:

1. Более сильное спин-орбитальное взаимодействие, что может позволить наблюдать квантовый эффект Холла при экспериментально приемлемых температурах.
2. Лёгкое регулирование ширины запрещённой зоны, что необходимо для создания более эффективных полевых транзисторов, работающих при комнатных температурах.
3. Подходящие свойства для использования в валлитронике.

Силицен получают путём испарения кремнийсодержащего сырья с последующим осаждением на поверхность подложки (Ag, MoS₂ ). До настоящего времени не удалось синтезировать силицен отдельно от подложки. Предполагается, что электронные свойства силицена в значительной степени зависят от подложки, на которой он был синтезирован.

Потенциальными областями применения силицена являются хранение водорода, силовая электроника, спинтроника, валлитроника, производство химических сенсоров.