ນັກຄົ້ນຄວ້າຈາກສະຖາບັນຟີຊິກ ແລະເທັກໂນໂລຍີຂອງມອດໂກ ໄດ້ຂະຫຍາຍຮູບເງົາບາງໆອະຕອມຂອງ molybdenum disulfide ກວ້າງເຖິງຫຼາຍສິບຊັງຕີແມັດມົນທົນ. ມັນໄດ້ຖືກສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າໂຄງສ້າງຂອງວັດສະດຸສາມາດດັດແປງໄດ້ໂດຍການປ່ຽນອຸນຫະພູມການສັງເຄາະ. ຮູບເງົາ, ທີ່ມີຄວາມສໍາຄັນກັບເອເລັກໂຕຣນິກແລະ optoelectronics, ໄດ້ຮັບຢູ່ທີ່ 900-1,000 ° Celsius. ຜົນການຄົ້ນພົບໄດ້ຖືກຕີພິມໃນວາລະສານ ACS Applied Nano Materials.

ວັດສະດຸສອງມິຕິລະດັບແມ່ນດຶງດູດຄວາມສົນໃຈຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເນື່ອງຈາກຄຸນສົມບັດທີ່ເປັນເອກະລັກທີ່ມາຈາກໂຄງສ້າງຂອງພວກເຂົາແລະຂໍ້ຈໍາກັດຂອງກົນຈັກ quantum. ຄອບຄົວຂອງວັດສະດຸ 2-D ປະກອບມີໂລຫະ, semimetals, semiconductors, ແລະ insulators. Graphene, ເຊິ່ງອາດຈະເປັນວັດສະດຸ 2-D ທີ່ມີຊື່ສຽງທີ່ສຸດ, ແມ່ນ monolayer ຂອງປະລໍາມະນູກາກບອນ. ມັນມີການເຄື່ອນທີ່ຂອງຜູ້ໃຫ້ບໍລິການການເກັບຄ່າສູງສຸດທີ່ບັນທຶກໄວ້ຈົນເຖິງປະຈຸບັນ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, graphene ບໍ່ມີຊ່ອງຫວ່າງແຖບພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂມາດຕະຖານ, ແລະທີ່ຈໍາກັດການນໍາໃຊ້ຂອງມັນ.

ບໍ່ເຫມືອນກັບ graphene, ຄວາມກວ້າງທີ່ດີທີ່ສຸດຂອງ bandgap ໃນ molybdenum disulfide (MoS2) ເຮັດໃຫ້ມັນເຫມາະສົມສໍາລັບການນໍາໃຊ້ໃນອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກ. ແຕ່ລະຊັ້ນ MoS2 ມີໂຄງສ້າງ sandwich, ມີຊັ້ນຂອງ molybdenum ບີບລະຫວ່າງສອງຊັ້ນຂອງອະຕອມຂອງຊູນຟູຣິກ. ສອງມິຕິລະດັບ van der Waals heterostructures, ເຊິ່ງປະສົມປະສານວັດສະດຸ 2-D ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄໍາສັນຍາທີ່ຍິ່ງໃຫຍ່ເຊັ່ນດຽວກັນ. ໃນຄວາມເປັນຈິງ, ພວກມັນຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບພະລັງງານແລະ catalysis. ການສັງເຄາະ Wafer-scale (ພື້ນທີ່ຂະຫນາດໃຫຍ່) ຂອງ 2-D molybdenum disulfide ສະແດງໃຫ້ເຫັນທ່າແຮງສໍາລັບຄວາມກ້າວຫນ້າຂອງຄວາມກ້າວຫນ້າໃນການສ້າງອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ມີຄວາມໂປ່ງໃສແລະມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ, ການສື່ສານທາງ optical ສໍາລັບຄອມພິວເຕີຮຸ່ນຕໍ່ໄປ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບໃນຂົງເຂດອື່ນໆຂອງເອເລັກໂຕຣນິກແລະ optoelectronics.

"ວິທີການທີ່ພວກເຮົາໄດ້ມາເພື່ອສັງເຄາະ MoS2 ປະກອບມີສອງຂັ້ນຕອນ. ຫນ້າທໍາອິດ, ຮູບເງົາຂອງ MoO3 ໄດ້ຖືກປູກໂດຍໃຊ້ເຕັກນິກການຝາກຊັ້ນປະລໍາມະນູ, ເຊິ່ງສະຫນອງຄວາມຫນາຂອງຊັ້ນປະລໍາມະນູທີ່ຊັດເຈນແລະອະນຸຍາດໃຫ້ການເຄືອບຂອງພື້ນຜິວທັງຫມົດ. ແລະ MoO3 ສາມາດໄດ້ຮັບໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍໃນ wafers ທີ່ມີເສັ້ນຜ່າກາງເຖິງ 300 millimeters. ຕໍ່ໄປ, ຮູບເງົາແມ່ນໄດ້ຮັບຄວາມຮ້ອນໃນອາຍແກັສຊູນຟູຣິກ. ດັ່ງນັ້ນ, ອະຕອມອົກຊີໃນ MoO3 ຖືກແທນທີ່ດ້ວຍອະຕອມຂອງຊູນຟູຣິກ, ແລະ MoS2 ຖືກສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນ. ພວກ​ເຮົາ​ໄດ້​ຮຽນ​ຮູ້​ການ​ປູກ​ຮູບ​ເງົາ MoS2 ທີ່​ບາງໆ​ໃນ​ເນື້ອ​ທີ່​ເຖິງ​ຫຼາຍ​ສິບ​ຊັງ​ຕີ​ແມັດ​ມົນ​ທົນ,” Andrey Markeev, ຫົວ​ໜ້າ​ຫ້ອງ​ທົດ​ລອງ​ການ​ລະ​ຫວ່າງ​ຊັ້ນ​ອະ​ຕອມ​ຂອງ MIPT ອະທິບາຍ.

ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ກໍານົດວ່າໂຄງສ້າງຂອງຮູບເງົາແມ່ນຂຶ້ນກັບອຸນຫະພູມ sulfurization. ຮູບເງົາທີ່ມີຊູນຟູຣິກທີ່ອຸນຫະພູມ 500 °Сປະກອບດ້ວຍເມັດ crystalline, ສອງສາມ nanometers ແຕ່ລະ, ຝັງຢູ່ໃນ matrix amorphous. ຢູ່ທີ່ 700 ° C, crystallites ເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນປະມານ 10-20 nm ໃນທົ່ວແລະຊັ້ນ S-Mo-S ແມ່ນຮັດກຸມ perpendicular ກັບຫນ້າດິນ. ດ້ວຍເຫດນີ້, ພື້ນຜິວຈຶ່ງມີສາຍຜູກມັດ dangling ຈໍານວນຫລາຍ. ໂຄງປະກອບການດັ່ງກ່າວສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງກິດຈະກໍາ catalytic ສູງໃນຫຼາຍຕິກິລິຍາ, ລວມທັງປະຕິກິລິຍາ hydrogen evolution. ເພື່ອໃຫ້ MoS2 ຖືກນໍາໃຊ້ໃນເອເລັກໂຕຣນິກ, ຊັ້ນ S-Mo-S ຈະຕ້ອງຂະຫນານກັບຫນ້າດິນ, ເຊິ່ງບັນລຸໄດ້ຢູ່ທີ່ອຸນຫະພູມ sulfurization ຂອງ 900-1,000 °С. ຮູບເງົາທີ່ໄດ້ຮັບຜົນແມ່ນບາງເທົ່າກັບ 1.3 nm, ຫຼືສອງຊັ້ນໂມເລກຸນ, ແລະມີພື້ນທີ່ທີ່ສໍາຄັນທາງດ້ານການຄ້າ (ເຊັ່ນ, ຂະຫນາດໃຫຍ່ພຽງພໍ).

ຮູບເງົາ MoS2 ທີ່ຖືກສັງເຄາະພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂທີ່ດີທີ່ສຸດໄດ້ຖືກນໍາສະເຫນີເຂົ້າໄປໃນໂຄງສ້າງຕົ້ນແບບຂອງໂລຫະ-dielectric- semiconductor, ເຊິ່ງອີງໃສ່ ferroelectric hafnium oxide ແລະສ້າງແບບຈໍາລອງຂອງ transistor ຜົນກະທົບພາກສະຫນາມ. ຮູບເງົາ MoS2 ໃນໂຄງສ້າງເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ຮັບຜິດຊອບເປັນຊ່ອງທາງ semiconductor. ການນໍາຂອງມັນຖືກຄວບຄຸມໂດຍການປ່ຽນທິດທາງຂົ້ວຂອງຊັ້ນ ferroelectric. ເມື່ອຕິດຕໍ່ກັບ MoS2, ວັດສະດຸ La:(HfO2-ZrO2), ເຊິ່ງໄດ້ຖືກພັດທະນາກ່ອນຫນ້ານັ້ນຢູ່ໃນຫ້ອງທົດລອງ MIPT, ພົບວ່າມີຂົ້ວທີ່ເຫລືອຢູ່ປະມານ 18 microcoulombs ຕໍ່ຕາລາງຊັງຕີແມັດ. ດ້ວຍຄວາມອົດທົນສະຫຼັບຂອງ 5 ລ້ານຮອບວຽນ, ມັນໄດ້ເປັນສະຖິຕິໂລກທີ່ຜ່ານມາຂອງ 100,000 ຮອບວຽນສໍາລັບຊ່ອງຊິລິໂຄນ.