អ្នកស្រាវជ្រាវមកពីវិទ្យាស្ថានរូបវិទ្យា និងបច្ចេកវិជ្ជាទីក្រុងមូស្គូ បានបង្កើតខ្សែភាពយន្តស្តើងអាតូមិកនៃម៉ូលីបដិន ស៊ុលហ្វីត ដែលលាតសន្ធឹងរហូតដល់រាប់សិបសង់ទីម៉ែត្រការ៉េ។ វាត្រូវបានបង្ហាញថារចនាសម្ព័ន្ធរបស់សម្ភារៈអាចត្រូវបានកែប្រែដោយការប្រែប្រួលសីតុណ្ហភាពសំយោគ។ ខ្សែភាពយន្តដែលមានសារៈសំខាន់ចំពោះអេឡិចត្រូនិច និងអុបតូអេឡិចត្រូនិច ត្រូវបានគេទទួលបាននៅសីតុណ្ហភាព 900-1,000 អង្សាសេ។ ការរកឃើញនេះត្រូវបានបោះពុម្ពនៅក្នុងទិនានុប្បវត្តិ ACS Applied Nano Materials ។

សមា្ភារៈពីរវិមាត្រកំពុងទាក់ទាញចំណាប់អារម្មណ៍យ៉ាងខ្លាំងដោយសារតែលក្ខណៈសម្បត្តិពិសេសរបស់ពួកគេដែលកើតចេញពីរចនាសម្ព័ន្ធរបស់ពួកគេនិងការរឹតបន្តឹងមេកានិចកង់ទិច។ គ្រួសារនៃសម្ភារៈ 2-D រួមមានលោហធាតុ semimetals សារធាតុ semiconductors និងអ៊ីសូឡង់។ Graphene ដែលប្រហែលជាសម្ភារៈ 2-D ដ៏ល្បីល្បាញបំផុត គឺជាស្រទាប់ម៉ូណូនៃអាតូមកាបូន។ វា​មាន​ការ​ចល័ត​របស់​ក្រុមហ៊ុន​បញ្ជូន​ការ​គិត​ថ្លៃ​ខ្ពស់​បំផុត​ដែល​បាន​កត់ត្រា​រហូត​ដល់​បច្ចុប្បន្ន។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ graphene មិនមានគម្លាតក្រុមតន្រ្តីនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌស្តង់ដារទេ ហើយវាកំណត់កម្មវិធីរបស់វា។

មិនដូច graphene ទេ ទទឹងល្អបំផុតនៃ bandgap នៅក្នុង molybdenum disulfide (MoS2) ធ្វើឱ្យវាសមរម្យសម្រាប់ការប្រើប្រាស់នៅក្នុងឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិក។ ស្រទាប់ MoS2 នីមួយៗមានរចនាសម្ព័ន្ធសាំងវិច ដោយមានស្រទាប់ម៉ូលីបដិន ច្របាច់រវាងស្រទាប់ពីរនៃអាតូមស្ពាន់ធ័រ។ រចនាសម្ព័ន្ធពីរវិមាត្រ van der Waals heterostructures ដែលរួមបញ្ចូលគ្នានូវសម្ភារៈ 2-D ផ្សេងគ្នាបង្ហាញពីការសន្យាដ៏អស្ចារ្យផងដែរ។ ជាការពិត ពួកវាត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងកម្មវិធីទាក់ទងនឹងថាមពល និងកាតាលីករ។ ការសំយោគ wafer-scale (តំបន់ធំ) នៃ 2-D molybdenum disulfide បង្ហាញពីសក្ដានុពលសម្រាប់ភាពជឿនលឿនឈានមុខគេក្នុងការបង្កើតឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិចដែលមានតម្លាភាព និងអាចបត់បែនបាន ការទំនាក់ទំនងអុបទិកសម្រាប់កុំព្យូទ័រជំនាន់ក្រោយ ក៏ដូចជាក្នុងវិស័យផ្សេងទៀតនៃអេឡិចត្រូនិច និងអុបតូអេឡិចត្រូនិច។

"វិធីសាស្រ្តដែលយើងបានបង្កើតដើម្បីសំយោគ MoS2 ពាក់ព័ន្ធនឹងជំហានពីរ។ ទីមួយ ខ្សែភាពយន្តមួយរបស់ MoO3 ត្រូវបានដាំដុះដោយប្រើបច្ចេកទេសស្រទាប់អាតូមិក ដែលផ្តល់នូវកម្រាស់ស្រទាប់អាតូមិកច្បាស់លាស់ និងអនុញ្ញាតឱ្យមានស្រទាប់ស្រោបផ្ទៃទាំងអស់។ ហើយ MoO3 អាចទទួលបានយ៉ាងងាយស្រួលនៅលើ wafers ដែលមានអង្កត់ផ្ចិតរហូតដល់ 300 មីលីម៉ែត្រ។ បន្ទាប់មកខ្សែភាពយន្តនេះត្រូវបានកំដៅដោយចំហាយស្ពាន់ធ័រ។ ជាលទ្ធផល អាតូមអុកស៊ីសែននៅក្នុង MoO3 ត្រូវបានជំនួសដោយអាតូមស្ពាន់ធ័រ ហើយ MoS2 ត្រូវបានបង្កើតឡើង។ យើង​បាន​រៀន​ពង្រីក​ខ្សែភាពយន្ត MoS2 ស្តើង​អាតូមិក​រួច​ហើយ​នៅលើ​ផ្ទៃដី​រហូតដល់​រាប់សិប​សង់ទីម៉ែត្រ​ការ៉េ​»​នេះ​បើតាម​លោក Andrey Markeev ប្រធាន​នៃ Atomic Layer Deposition Lab របស់ MIPT ពន្យល់។

អ្នកស្រាវជ្រាវបានកំណត់ថារចនាសម្ព័ន្ធនៃខ្សែភាពយន្តនេះអាស្រ័យលើសីតុណ្ហភាពស៊ុលហ្វួរីស។ ខ្សែភាពយន្តស្ពាន់ធ័រនៅសីតុណ្ហភាព 500 អង្សារសេ មានគ្រាប់ធញ្ញជាតិគ្រីស្តាល់ ដែលមានទំហំប៉ុន្មានណាណូម៉ែត្រនីមួយៗ បង្កប់ក្នុងម៉ាទ្រីសអាម៉ូហ្វ។ នៅសីតុណ្ហភាព 700 អង្សាសេ គ្រីស្តាល់ទាំងនេះមានចម្ងាយប្រហែល 10-20 nm ហើយស្រទាប់ S-Mo-S ត្រូវបានតម្រង់ទិសកាត់កែងទៅនឹងផ្ទៃ។ ជាលទ្ធផលផ្ទៃមានចំណង dangling ជាច្រើន។ រចនាសម្ព័ន្ធបែបនេះបង្ហាញពីសកម្មភាពកាតាលីករខ្ពស់ក្នុងប្រតិកម្មជាច្រើន រួមទាំងប្រតិកម្មវិវត្តន៍អ៊ីដ្រូសែនផងដែរ។ ដើម្បីឱ្យ MoS2 ប្រើក្នុងអេឡិចត្រូនិច ស្រទាប់ S-Mo-S ត្រូវតែស្របទៅនឹងផ្ទៃ ដែលត្រូវបានសម្រេចនៅសីតុណ្ហភាពស៊ុលហ្វួរីស 900-1,000 °С។ ខ្សែភាពយន្តដែលមានលទ្ធផលគឺស្តើងរហូតដល់ 1.3 nm ឬស្រទាប់ម៉ូលេគុលពីរ ហើយមានតំបន់ដែលមានសារៈសំខាន់ពាណិជ្ជកម្ម (មានន័យថាមានទំហំធំល្មម)។

ខ្សែភាពយន្ត MoS2 ដែលត្រូវបានសំយោគនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌដ៏ល្អប្រសើរត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធគំរូលោហៈ-dielectric-semiconductor ដែលត្រូវបានផ្អែកលើ ferroelectric hafnium oxide និងធ្វើជាគំរូនៃត្រង់ស៊ីស្ទ័រដែលមានឥទ្ធិពលលើវាល។ ខ្សែភាពយន្ត MoS2 នៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធទាំងនេះបានបម្រើការជាឆានែល semiconductor ។ ចរន្តរបស់វាត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយការផ្លាស់ប្តូរទិសដៅប៉ូលនៃស្រទាប់ ferroelectric ។ នៅពេលទំនាក់ទំនងជាមួយ MoS2 សម្ភារៈ La:(HfO2-ZrO2) ដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងមុននេះនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ MIPT ត្រូវបានគេរកឃើញថាមានប៉ូល័រសេសសល់ប្រហែល 18 microcoulombs ក្នុងមួយសង់ទីម៉ែត្រការ៉េ។ ជាមួយនឹងការផ្លាស់ប្តូរការស៊ូទ្រាំនៃ 5 លានវដ្ត វាបានឈានដល់កំណត់ត្រាពិភពលោកមុននៃ 100,000 វដ្តសម្រាប់ឆានែលស៊ីលីកុន។