Трыаксід малібдэна (MoO3) мае патэнцыял у якасці важнага двухмернага (2-D) матэрыялу, але яго масавая вытворчасць адстае ад іншых у сваім класе. Цяпер даследчыкі з A*STAR распрацавалі просты метад масавай вытворчасці звыштонкіх высакаякасных наналістоў MoO3.

Пасля адкрыцця графена іншыя 2-D матэрыялы, такія як дыхалькагеніды пераходных металаў, пачалі прыцягваць значную ўвагу. У прыватнасці, MoO3 стаў важным 2-D паўправадніковым матэрыялам з-за яго выдатных электронных і аптычных уласцівасцей, якія перспектыўныя для шэрагу новых прымянення ў электроніцы, оптаэлектроніцы і электрахроміі.

Лю Хунфэй (Liu Hongfei) і яго калегі з Інстытута даследаванняў і распрацоўкі матэрыялаў A*STAR і Інстытута высокапрадукцыйных вылічэнняў імкнуліся распрацаваць простую тэхніку для масавага вытворчасці вялікіх высакаякасных наналістоў MoO3, якія з'яўляюцца гнуткімі і празрыстымі.

«Атамна тонкія наналісты трыаксіду малібдэна валодаюць новымі ўласцівасцямі, якія могуць быць выкарыстаны ў шэрагу электронных прыкладанняў», - кажа Лю. «Але каб вырабляць якасныя наналісты, зыходны крышталь павінен быць вельмі высокай чысціні».

Спачатку выкарыстоўваючы тэхніку, званую цеплавым транспартам пары, даследчыкі выпарылі парашок MoO3 у трубчастай печы пры тэмпературы 1000 градусаў Цэльсія. Затым, памяншаючы колькасць месцаў нуклеацыі, яны маглі б лепш адпавядаць тэрмадынамічнай крышталізацыі MoO3 для атрымання высакаякасных крышталяў пры 600 градусах Цэльсія без неабходнасці выкарыстання пэўнай падкладкі.

«Увогуле, на рост крышталяў пры падвышаных тэмпературах ўплывае падкладка, - тлумачыць Лю. «Аднак пры адсутнасці наўмыснай падкладкі мы маглі б лепш кантраляваць рост крышталя, дазваляючы нам вырошчваць крышталі трыаксіду малібдэна высокай чысціні і якасці».

Пасля астуджэння крышталяў да пакаёвай тэмпературы даследчыкі выкарыстоўвалі механічную і водную эксфолиацию, каб вырабіць паясы крышталяў MoO3 субмікроннай таўшчыні. Пасля таго, як яны падверглі рамяні апрацоўцы ультрагукам і цэнтрыфугаванню, яны змаглі вырабіць вялікія высакаякасныя наналісты MoO3.

Праца дала новае ўяўленне пра міжслойныя электронныя ўзаемадзеянні двухмерных наналістоў MoO3. Метады росту і адслойвання крышталяў, распрацаваныя камандай, таксама могуць быць карыснымі ў маніпуляцыі забароненай зонай — і, адпаведна, оптаэлектроннымі ўласцівасцямі — 2-D матэрыялаў шляхам фарміравання 2-D гетэрапераходаў.

«Цяпер мы спрабуем вырабіць двухмерныя наналісты MoO3 з большай плошчай, а таксама даследуем магчымасці іх выкарыстання ў іншых прыладах, такіх як датчыкі газу», — кажа Лю.