የሞስኮ የፊዚክስ እና ቴክኖሎጂ ተቋም ተመራማሪዎች እስከ ብዙ አስር ሴንቲሜትር ካሬ ስፋት ያላቸውን ሞሊብዲነም ዲሰልፋይድ በአቶሚክ ቀጫጭን ፊልሞች ማደግ ችለዋል። የቁሳቁስ አወቃቀሩ የሙቀት መጠኑን በመቀየር ሊስተካከል እንደሚችል ታይቷል። ለኤሌክትሮኒክስ እና ለኦፕቶኤሌክትሮኒክስ አስፈላጊ የሆኑት ፊልሞች በ 900-1,000 ° ሴ. ግኝቶቹ በ ACS Applied Nano Materials ጆርናል ላይ ታትመዋል።

ባለ ሁለት ገጽታ ቁሶች ልዩ ባህሪያቸው ከመዋቅራቸው እና ከኳንተም ሜካኒካል ገደቦች በመነሳት ከፍተኛ ፍላጎት እየሳቡ ነው። የ2-ዲ ቁሳቁሶች ቤተሰብ ብረቶችን፣ ሴሚሜትሎችን፣ ሴሚኮንዳክተሮችን እና ኢንሱሌተሮችን ያጠቃልላል። ግራፊን፣ ምናልባት በጣም ታዋቂው 2-D ቁሳቁስ፣ የካርቦን አተሞች ሞኖላይየር ነው። እስከዛሬ የተመዘገበው ከፍተኛው ቻርጅ-ተጓጓዥ እንቅስቃሴ አለው። ነገር ግን, ግራፊን በመደበኛ ሁኔታዎች ውስጥ ምንም የባንድ ክፍተት የለውም, እና ይህ አፕሊኬሽኑን ይገድባል.

ከግራፊን በተለየ በሞሊብዲነም ዲሰልፋይድ (MoS2) ውስጥ ያለው የባንዲጋፕ ጥሩው ስፋት ለኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎች ለመጠቀም ተስማሚ ያደርገዋል። እያንዳንዱ የMoS2 ንብርብር የሳንድዊች መዋቅር አለው፣ የሞሊብዲነም ንብርብር በሁለት የሰልፈር አተሞች መካከል የተጨመቀ ነው። ባለ ሁለት-ልኬት ቫን ደር ዋልስ የተለያዩ ባለ 2-ዲ ቁሳቁሶችን የሚያጣምሩ፣ ጥሩ ተስፋዎችንም ያሳያሉ። እንደ እውነቱ ከሆነ, ከኃይል ጋር በተያያዙ አፕሊኬሽኖች እና ካታሊሲስ ውስጥ ቀድሞውኑ በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላሉ. የ 2-ዲ ሞሊብዲነም ዲሰልፋይድ የዋፈር-ልኬት (ትልቅ ቦታ) ውህደት ግልፅ እና ተለዋዋጭ የኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎችን ፣ ለቀጣይ ትውልድ ኮምፒተሮች የጨረር ግንኙነት ፣ እንዲሁም በሌሎች የኤሌክትሮኒክስ እና ኦፕቶ ኤሌክትሮኒክስ መስክ ውስጥ እድገቶችን የመፍጠር እድል ያሳያል ።

"MoS2 ን ለማዋሃድ የመጣንበት ዘዴ ሁለት ደረጃዎችን ያካትታል. በመጀመሪያ፣ የMoO3 ፊልም የሚበቅለው የአቶሚክ ንብርብር የማስቀመጫ ቴክኒክን በመጠቀም ነው፣ ይህም ትክክለኛ የአቶሚክ ንብርብር ውፍረት ያቀርባል እና የሁሉንም ንጣፎች ተስማሚ ሽፋን ይሰጣል። እና MoO3 በዲያሜትር እስከ 300 ሚሊ ሜትር በሚደርስ ዊዝ ላይ በቀላሉ ማግኘት ይቻላል. በመቀጠልም ፊልሙ በሰልፈር ትነት ውስጥ በሙቀት የተሰራ ነው. በውጤቱም, በ MOO3 ውስጥ ያሉት የኦክስጂን አተሞች በሰልፈር አተሞች ይተካሉ, እና MoS2 ይመሰረታል. እስከ ብዙ አስር ስኩዌር ሴንቲሜትር ባለው ቦታ ላይ የአቶሚክ ቀጫጭን የMoS2 ፊልሞችን ማደግን ተምረናል” ሲሉ የ MIPT የአቶሚክ ንብርብር ማስቀመጫ ላብራቶሪ ኃላፊ የሆኑት አንድሬ ማርኬቭ ያብራራሉ።

ተመራማሪዎቹ የፊልም አወቃቀሩ በሰልፈርራይዜሽን ሙቀት ላይ የተመሰረተ መሆኑን ወስነዋል. በ 500 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ ውስጥ ሰልፈርድድድድድድድድድድድድድድድድድድድድድድድድድድድድድድድድድድድድድድድድድድድድድድድድድእ ቅምጥጭልጭጭጭጭጭጭጭጭጭጭጭጭጭጭጭጭጭጭጭጭጭጭጭጭጭጭጭጭጭጭጭጭጭጭጭጭጭጭጭጭጭጭጭጭጭጭጭጭጭጭጭጭለዉ. በ 700 ዲግሪ ሴንቲግሬድ, እነዚህ ክሪስታላይቶች ከ10-20 nm ስፋት ያላቸው እና የ S-Mo-S ንብርብሮች ወደ ላይ ቀጥ ብለው ያቀናሉ. በውጤቱም, መሬቱ ብዙ የተንጠለጠሉ ማሰሪያዎች አሉት. እንዲህ ዓይነቱ መዋቅር የሃይድሮጅን ኢቮሉሽን ምላሽን ጨምሮ በብዙ ምላሾች ውስጥ ከፍተኛ የካታሊቲክ እንቅስቃሴን ያሳያል። MoS2 በኤሌክትሮኒክስ ውስጥ ጥቅም ላይ እንዲውል, የኤስ-ሞ-ኤስ ንብርብሮች ከ 900-1,000 ዲግሪ ሴንቲግሬድ ባለው የሰልፈርራይዜሽን የሙቀት መጠን ላይ ከሚገኘው ወለል ጋር ትይዩ መሆን አለባቸው. የተገኙት ፊልሞች እስከ 1.3 nm ቀጭን ወይም ሁለት ሞለኪውላዊ ንብርብሮች ናቸው እና ለንግድ ጉልህ የሆነ (ማለትም በቂ ትልቅ) ቦታ አላቸው።

የMoS2 ፊልሞች በጥሩ ሁኔታ የተዋቀሩ በብረት-ዲኤሌክትሪክ-ሴሚኮንዳክተር ፕሮቶታይፕ መዋቅሮች ውስጥ ገብተዋል፣ እነዚህም በferroelectric hafnium ኦክሳይድ ላይ የተመሰረቱ እና የመስክ-ውጤት ትራንዚስተር ሞዴል ናቸው። በእነዚህ መዋቅሮች ውስጥ ያለው የMoS2 ፊልም ሴሚኮንዳክተር ሰርጥ ሆኖ አገልግሏል። የእሱ ኮንዳክሽን ቁጥጥር የተደረገው የፌሮኤሌክትሪክ ሽፋንን የፖላራይዜሽን አቅጣጫ በመቀየር ነው. ከMoS2 ጋር በሚገናኝበት ጊዜ፣ ቀደም ሲል በ MIPT ቤተ ሙከራ ውስጥ የተሰራው La:(HfO2-ZrO2) ቁሳቁስ፣ በግምት ወደ 18 ማይክሮኮሎምበርስ በካሬ ሴንቲሜትር የሚደርስ ቀሪ ፖላራይዜሽን ያለው ሆኖ ተገኝቷል። በ 5 ሚሊዮን ዑደቶች የመቀያየር ጽናት፣ በሲሊኮን ቻናሎች 100,000 ሳይክሎች ቀዳሚውን የዓለም ክብረ ወሰን አስመዝግቧል።