Tha luchd-rannsachaidh bho Institiud Fiosaigs is Teicneòlais Moscow air a’ chùis a dhèanamh air filmichean tana atamach de disulfide molybdenum a leudachadh suas ri grunn deichean de cheudameatairean ceàrnagach. Chaidh a dhearbhadh gum faodar structar an stuth atharrachadh le bhith ag atharrachadh an teòthachd synthesis. Chaidh na filmichean, a tha cudromach do electronics agus optoelectronics, fhaighinn aig 900-1,000 ° Celsius. Chaidh na co-dhùnaidhean fhoillseachadh anns an iris ACS Applied Nano Materials.

Tha stuthan dà-thaobhach a’ tarraing mòran ùidh air sgàth na feartan sònraichte aca mar thoradh air an structar aca agus cuingealachaidhean meacanaigeach cuantamach. Tha an teaghlach de stuthan 2-D a’ toirt a-steach meatailtean, semimetals, semiconductors, agus insuladairean. Tha Graphene, is dòcha an stuth 2-D as ainmeil, na monolayer de atoman gualain. Tha an gluasad gluasaid cosgais as àirde a chaidh a chlàradh gu ruige seo. Ach, chan eil beàrn bann aig graphene fo chumhachan àbhaisteach, agus tha sin a’ cuingealachadh a thagraidhean.

Eu-coltach ri graphene, tha an leud bann as fheàrr ann am molybdenum disulfide (MoS2) ga dhèanamh freagarrach airson a chleachdadh ann an innealan dealanach. Tha structar ceapaire aig gach còmhdach MoS2, le còmhdach de molybdenum air a bhrùthadh eadar dà shreath de dadaman pronnasg. Tha heterostructures van der Waals dà-thaobhach, a bhios a’ cothlamadh diofar stuthan 2-D, a’ nochdadh gealladh mòr cuideachd. Gu dearbh, tha iad mu thràth air an cleachdadh gu farsaing ann an tagraidhean co-cheangailte ri lùth agus catalysis. Tha synthesis Wafer-sgèile (sgìre mhòr) de disulfide molybdenum 2-D a’ nochdadh comas airson adhartasan adhartach ann an cruthachadh innealan dealanach follaiseach agus sùbailte, conaltradh optigeach airson coimpiutairean an ath ghinealach, a bharrachd air ann an raointean eile de electronics agus optoelectronics.

“Tha dà cheum anns an dòigh a thàinig sinn a-steach gus MoS2 a cho-chur. An toiseach, thathas a’ fàs film de MoO3 a’ cleachdadh an dòigh tasgaidh còmhdach atamach, a tha a’ tabhann tiugh còmhdach atamach mionaideach agus a’ ceadachadh còmhdach co-fhreagarrach de gach uachdar. Agus gheibhear MoO3 gu furasta air wafers suas ri 300 millimeters ann an trast-thomhas. An ath rud, tha am film air a làimhseachadh le teas ann an vapor sulfur. Mar thoradh air an sin, thèid dadaman sulbhur a chuir an àite nan atoman ocsaidean ann am MoO3, agus tha MoS2 air a chruthachadh. Tha sinn mar-thà air ionnsachadh a bhith a’ fàs filmichean tana atamach MoS2 air farsaingeachd suas ri grunnan deichean de cheudameatairean ceàrnagach,” mhìnich Andrey Markeev, ceannard an Atomic Layer Deposition Deposition Lab aig MIPT.

Cho-dhùin an luchd-rannsachaidh gu bheil structar an fhilm an urra ri teòthachd sulfurization. Tha gràinean criostalach anns na filmichean a tha air an sulbhur aig 500 ° С, beagan nanometers gach fear, freumhaichte ann am matrix amorphous. Aig 700 ° С, tha na criostalan sin timcheall air 10-20 nm tarsainn agus tha na sreathan S-Mo-S air an stiùireadh ceart-cheàrnach ris an uachdar. Mar thoradh air an sin, tha grunn cheanglaichean crochte air an uachdar. Tha structar mar seo a’ nochdadh gnìomhachd catalaíoch àrd ann am mòran ath-bheachdan, a’ toirt a-steach freagairt mean-fhàs hydrogen. Airson MoS2 a bhith air a chleachdadh ann an electronics, feumaidh na sreathan S-Mo-S a bhith co-shìnte ris an uachdar, a tha air a choileanadh aig teòthachd sulfurization de 900-1,000 ° С. Tha na filmichean a tha mar thoradh air sin cho tana ri 1.3 nm, no dà shreath moileciuil, agus tha àite cudromach gu malairteach aca (ie, mòr gu leòr).

Chaidh na filmichean MoS2 a chaidh an co-chur fo chumhachan as fheàrr a thoirt a-steach do structaran prototype meatailt-dielectric-semiconductor, a tha stèidhichte air ferroelectric hafnium oxide agus a’ modaladh transistor le buaidh achaidh. Bha am film MoS2 anns na structaran sin na sheanal semiconductor. Bha smachd air a ghiùlan le bhith ag atharrachadh stiùireadh polarization an t-sreath ferroelectric. Nuair a bha iad ann an conaltradh le MoS2, chaidh a lorg gu robh polarachadh fuigheall timcheall air 18 microcoulombs gach ceudameatair ceàrnagach anns an stuth La: (HfO2-ZrO2), a chaidh a leasachadh na bu thràithe ann an obair-lann MIPT. Le seasmhachd tionndaidh de 5 millean cearcall, chuir e suas an clàr cruinne roimhe de 100,000 cearcall airson seanalan silicon.