Lêkolînerên ji Enstîtuya Fîzîk û Teknolojiyê ya Moskowê karîbûn fîlimên tenik ên molîbdenum dîsulfîdê yên ku bi dehan santîmetre çargoşe vedigirin mezin bikin. Hat destnîşan kirin ku avahiya materyalê dikare bi guheztina germahiya sentezê were guheztin. Fîlmên ku ji bo elektronîk û optoelektronîkê girîng in, di germahiya 900-1000 ° Celsius de hatine bidestxistin. Encam di kovara ACS Applied Nano Materials de hatin weşandin.

Materyalên du-alî ji ber taybetmendiyên xwe yên bêhempa yên ku ji strukturên wan û sînorkirinên mekanîkî yên kuantûmê derdikevin eleqeyek girîng dikişînin. Malbata materyalên 2-D ji metal, nîvmetal, nîvconductor û însulatoran pêk tê. Grafen, ku dibe ku materyalê 2-D-ê ya herî navdar e, yekrengek atomên karbonê ye. Ew xwedan tevgera barkêş-hilgira herî bilind e ku heya roja îro hatî tomar kirin. Lêbelê, grafene di bin şert û mercên standard de valahiya bandê tune, û ew serîlêdanên wê sînordar dike.

Berevajî grafenê, firehiya herî baş a bandgapê ya di disulfîdê molîbdenê (MoS2) de wê ji bo karanîna di amûrên elektronîkî de guncan dike. Her tebeqeya MoS2 xwedan avahiyek sandwich e, bi qatek molîbdenumê di navbera du qatên atomên sulfurê de tê kişandin. Heterostrukturên van der Waals ên du-alî, ku materyalên 2-D yên cihêreng tevdigerin, sozek mezin jî nîşan didin. Bi rastî, ew jixwe di serîlêdanên enerjiyê û katalîzasyonê de bi berfirehî têne bikar anîn. Senteza wafer-pîvana (herêma mezin) ya dîsulfîdê 2-D molîbdenê potansiyela pêşkeftinên di çêkirina amûrên elektronîkî yên zelal û nerm, ragihandina optîkî ya ji bo komputerên nifşê pêş de, û her weha di warên din ên elektronîk û optoelektronîkê de nîşan dide.

"Rêbaza ku me ji bo sentezkirina MoS2 peyda kir du gavan pêk tîne. Pêşîn, fîlimek MoO3 bi ​​karanîna teknîka depokirina qata atomê tê mezin kirin, ku qalindahiya qata atomê ya rastîn pêşkêşî dike û destûrê dide xêzkirina konformal a hemî rûyan. Û MoO3 bi ​​hêsanî dikare li ser waferên bi dirêjahiya 300 mîlîmetreyan were bidestxistin. Dûv re, fîlim di buhara sulfur de bi germê tê derman kirin. Wekî encamek, atomên oksîjenê yên di MoO3 de bi atomên sulfur têne guhertin, û MoS2 çê dibe. Em berê fêr bûne ku em fîlimên MoS2 yên bi atomê zirav li deverek bi dehan santîmetre çargoşe mezin bikin, "got Andrey Markeev, serokê Laboratuwara Depokirina Çêta Atomî ya MIPT.

Lekolînwanan diyar kirin ku avahiya fîlimê bi germahiya sulfurîzasyonê ve girêdayî ye. Fîlmên ku di germahiya 500°С de hatine sulfurîzekirin, gewriyên krîstal, her yek çend nanometre, di nav matrixek amorf de ne. Di germahiya 700°С de, ev krîstallît bi qasî 10-20 nm li ser hev in û tebeqeyên S-Mo-S li ser rûyê perpendîkular in. Wekî encamek, li ser rûyê erdê gelek girêdanên dakêşan hene. Avahiya wusa di gelek reaksiyonan de, tevî reaksiyona pêşkeftina hîdrojenê, çalakiya katalîtîkek bilind nîşan dide. Ji bo ku MoS2 di elektronîkê de were bikar anîn, divê qatên S-Mo-S bi rûxê re paralel bin, ku di germahiyên sulfurîzasyonê yên 900-1,000 °С de pêk tê. Fîlmên ku di encamê de bi qasî 1,3 nm, an du qatên molekulî zirav in, û xwedan herêmek bazirganî ya girîng (ango, têra xwe mezin) ne.

Fîlimên MoS2 yên ku di bin şert û mercên çêtirîn de hatine sentez kirin, ketin nav strukturên prototîpa metal-dîelektrîk-nîvconductor, ku li ser bingeha oksîdê hafnium ferroelektrîkî ne û modelek transîstorek-bandora zeviyê model dikin. Fîlma MoS2 di van avahiyan de wekî kanalek nîvconductor xizmet kir. Ragihandina wê bi guheztina rêgeza polarîzasyonê ya qata ferroelektrîkê hate kontrol kirin. Dema ku bi MoS2 re têkiliyek bû, materyalê La: (HfO2-ZrO2), ku berê di laboratûara MIPT-ê de hatî pêşve xistin, hate dîtin ku xwedan polarîzasyonek bermayî ya bi qasî 18 mîkrokulomb li her santîmetre çargoşe ye. Bi bîhnfirehiya guheztinê ya 5 mîlyon dorhêlan, ew rekora berê ya cîhanê ya 100,000 çerx ji bo kanalên silicon girt.