Молибден триоксиді (MoO3) маңызды екі өлшемді (2-D) материал ретінде әлеуетке ие, бірақ оның жаппай өндірісі өз класындағы басқаларынан артта қалды. Қазір A*STAR зерттеушілері ультра жұқа, жоғары сапалы MoO3 нанопарақтарын жаппай өндірудің қарапайым әдісін әзірледі.

Графен ашылғаннан кейін өтпелі металл ди-халькогенидтері сияқты басқа екі өлшемді материалдар айтарлықтай назар аудара бастады. Атап айтқанда, MoO3 электроникадағы, оптоэлектроникадағы және электрохромикадағы бірқатар жаңа қолданбаларға үміт беретін тамаша электрондық және оптикалық қасиеттеріне байланысты маңызды екі өлшемді жартылай өткізгіш материал ретінде пайда болды.

Лю Хунфэй және A*STAR Материалдарды зерттеу және инженерия институты және Жоғары өнімді есептеулер институтының әріптестері икемді және мөлдір MoO3 үлкен, жоғары сапалы нанопарақтарды жаппай өндірудің қарапайым әдісін жасауға ұмтылды.

«Молибден триоксидінің атомдық жұқа нанопарақтары электронды қосымшаларда қолдануға болатын жаңа қасиеттерге ие», - дейді Лю. «Бірақ сапалы нанопарақтарды шығару үшін негізгі кристалдың тазалығы өте жоғары болуы керек».

Алдымен термиялық буларды тасымалдау деп аталатын әдісті қолдана отырып, зерттеушілер MoO3 ұнтағын түтік пешінде 1000 градус Цельсийде буландырды. Содан кейін, нуклеация учаскелерінің санын азайту арқылы олар MoO3 термодинамикалық кристалдануына жақсы сәйкес келеді, белгілі бір субстрат қажетсіз 600 градус Цельсийде жоғары сапалы кристалдар алу үшін.

«Жалпы, жоғары температурадағы кристалдардың өсуіне субстрат әсер етеді», - деп түсіндіреді Лю. «Алайда, әдейі субстрат болмаған жағдайда біз кристалдардың өсуін жақсы басқара аламыз, бұл бізге жоғары тазалық пен сапалы молибден триоксиді кристалдарын өсіруге мүмкіндік береді».

Кристалдарды бөлме температурасына дейін салқындатқаннан кейін зерттеушілер MoO3 кристалдарының субмикронды қалың белдеулерін алу үшін механикалық және сулы қабыршақтануды қолданды. Олар белдіктерді ультрадыбыстық және центрифугалауға ұшыратқаннан кейін олар үлкен, жоғары сапалы MoO3 нанопарақтарын шығара алды.

Жұмыс 2-D MoO3 нанопарақтарының қабат аралық электрондық әрекеттесулері туралы жаңа түсініктер берді. Команда әзірлеген кристалдық өсу және қабыршақтану әдістері 2-D гетеройысуларды қалыптастыру арқылы 2-D материалдарының жолақ саңылауын, демек, оптоэлектрондық қасиеттерін басқаруда пайдалы болуы мүмкін.

«Қазір біз үлкен аумақтары бар 2-D MoO3 нанопарақтарын жасауға, сондай-ақ олардың газ сенсорлары сияқты басқа құрылғыларда әлеуетті қолданылуын зерттеп жатырмыз», - дейді Лю.