東京大學參與的國際研究團隊，首次成功合成可以發揮p型二維半導體功能的硼碳氮化物（BCN），並且是2吋晶圓規模的單層BCN。厚度縮減至數個原子規模的二維半導體，可望應用於次世代微型電晶體與三維整合。目前n型二維半導體的研究已有進展，但要實現互補式電路，就需要p型二維半導體，這方面發展仍然受限。因此，研究團隊在單原子層BCN上，活用透過原子取代改變矽半導體電子結構的方法，開發出可以在銅（111）晶面上進行單層BCN磊晶成長的低壓化學氣相沉積法，使用單甲基氨硼烷（MMAB）與氨硼烷（AB）兩種前驅物，供應碳、硼、氮等元素，並依據第一原理計算，分析各種前驅物的分解與表面反應路徑，找出最佳成長條件，成功以原子級尺度，將碳原子引進氮化硼（BN）單原子層晶格，在2吋晶圓上製作出連續的單層p型BCN薄膜。
經電子顯微鏡觀察發現，BN晶格中含有個別碳原子與碳原子對，且以氮原子位置遭受取代的狀況較多。截面觀察確認薄膜為單層結構，段差約0.5 nm，拉曼光譜與光致發光映射分析則顯示薄膜具有空間均勻性。電子能隙實測值約為1.90 eV，近似於約為1.92 eV的計算值，顯示BCN的電學特性與BN晶格中的碳原子取代現象密切相關。
研究團隊將BCN薄膜轉移到厚度20 nm的氧化鉿閘極絕緣層上，配合鎳/金電極，製作場效電晶體（FET）。通道長度1 μm、寬度5 μm的元件，在室溫下呈現p型運作特性。場效電洞遷移率約為100 cm² V⁻¹ s⁻¹，導通電流約為每1 μm通道寬度0.9 mA，開關電流比約為10⁸，臨界電壓約為-0.45 V。最後，針對元件批次（總計3批次224個元件）與晶圓位置分布進行評估，確認其特性在元件間與批次間具有均勻性。