Մոլիբդենի եռօքսիդը (MoO3) ունի պոտենցիալ որպես կարևոր երկչափ (2-D) նյութ, սակայն դրա հիմնական արտադրությունը հետ է մնացել իր դասի մյուսներից: Այժմ A*STAR-ի հետազոտողները մշակել են գերբարակ, բարձրորակ MoO3 նանոթերթեր զանգվածային արտադրության պարզ մեթոդ:

Գրաֆենի հայտնաբերումից հետո այլ 2-D նյութեր, ինչպիսիք են անցումային մետաղների երկխալկոգենիդները, սկսեցին զգալի ուշադրություն գրավել: Մասնավորապես, MoO3-ը հայտնվեց որպես կարևոր 2-D կիսահաղորդչային նյութ՝ իր ուշագրավ էլեկտրոնային և օպտիկական հատկությունների պատճառով, որոնք խոստանում են մի շարք նոր կիրառություններ էլեկտրոնիկայի, օպտոէլեկտրոնիկայի և էլեկտրաքրոմիկայի ոլորտում:

Liu Hongfei-ն և A*STAR Նյութերի հետազոտության և ճարտարագիտության ինստիտուտի և Բարձր արդյունավետության հաշվարկման ինստիտուտի գործընկերները փորձել են մշակել պարզ տեխնիկա՝ MoO3-ի մեծ, բարձրորակ նանոթերթերի զանգվածային արտադրության համար, որոնք ճկուն և թափանցիկ են:

«Մոլիբդենի եռօքսիդի ատոմային բարակ նանոթերթերն ունեն նոր հատկություններ, որոնք կարող են օգտագործվել մի շարք էլեկտրոնային կիրառություններում», - ասում է Լյուն: «Բայց լավ որակի նանոթերթեր արտադրելու համար մայր բյուրեղը պետք է լինի շատ բարձր մաքրությամբ»:

Սկզբում օգտագործելով ջերմային գոլորշիների փոխադրում կոչվող տեխնիկան՝ հետազոտողները գոլորշիացրել են MoO3 փոշին խողովակային վառարանում 1000 աստիճան Ցելսիուսի ջերմաստիճանում: Այնուհետև, նվազեցնելով միջուկացման վայրերի քանակը, նրանք կարող են ավելի լավ համապատասխանել MoO3-ի թերմոդինամիկական բյուրեղացմանը՝ 600 աստիճան Ցելսիուսի ջերմաստիճանում բարձրորակ բյուրեղներ արտադրելու համար՝ առանց հատուկ ենթաշերտի անհրաժեշտության:

«Ընդհանուր առմամբ, բարձր ջերմաստիճաններում բյուրեղների աճի վրա ազդում է ենթաշերտը», - բացատրում է Լյուն: «Սակայն միտումնավոր ենթաշերտի բացակայության դեպքում մենք կարող էինք ավելի լավ վերահսկել բյուրեղների աճը՝ թույլ տալով մեզ աճեցնել բարձր մաքրության և որակի մոլիբդենի եռօքսիդ բյուրեղներ»:

Բյուրեղները սենյակային ջերմաստիճանում սառեցնելուց հետո հետազոտողները օգտագործել են մեխանիկական և ջրային շերտավորում՝ MoO3 բյուրեղների ենթամիկրոն հաստությամբ գոտիներ ստեղծելու համար: Երբ նրանք գոտիները ենթարկեցին ձայնային ախտահանման և ցենտրիֆուգացման, նրանք կարողացան արտադրել մեծ, բարձրորակ MoO3 նանոթերթեր:

Աշխատանքը նոր պատկերացումներ է տվել 2-D MoO3 նանոթերթերի միջշերտային էլեկտրոնային փոխազդեցությունների վերաբերյալ: Թիմի կողմից մշակված բյուրեղների աճի և շերտազատման տեխնիկան կարող է նաև օգտակար լինել 2-D նյութերի ժապավենային բացը և, հետևաբար, օպտոէլեկտրոնային հատկությունները կառավարելու համար՝ ձևավորելով 2-D հետերոճումներ:

«Մենք այժմ փորձում ենք ստեղծել 2-D MoO3 նանոթերթներ ավելի մեծ տարածքներով, ինչպես նաև ուսումնասիրում ենք դրանց պոտենցիալ օգտագործումը այլ սարքերում, ինչպիսիք են գազի սենսորները», - ասում է Լյուն: