ماسڪو انسٽيٽيوٽ آف فزڪس اينڊ ٽيڪنالاجي جي محققن ڪيترن ئي ڏهن سينٽي ميٽر چورس تائين پکڙيل molybdenum ڊسلفائيڊ جي ايٽمي طور پتلي فلمن کي وڌائڻ ۾ ڪامياب ٿي ويا آهن. اهو ظاهر ڪيو ويو آهي ته مواد جي جوڙجڪ کي تبديل ڪري سگهجي ٿو ترتيب جي درجه حرارت کي مختلف ڪندي. فلمون، جيڪي اليڪٽرانڪس ۽ آپٽو اليڪٽرانڪس لاءِ اهم آهن، 900-1,000 ° Celsius تي حاصل ڪيون ويون. نتيجا شايع ڪيا ويا جرنل ACS Applied Nano Materials.

ٻه-dimensional مواد ڪافي دلچسپي کي راغب ڪري رهيا آهن ڇاڪاڻ ته انهن جي منفرد خاصيتن جي ڪري انهن جي جوڙجڪ ۽ ڪوانٽم ميڪيڪل پابنديون آهن. 2-D مواد جي خاندان ۾ شامل آھن ڌات، سيميٽرز، سيمي ڪنڊڪٽر، ۽ انسولٽر. گرافين، جيڪو شايد سڀ کان وڌيڪ مشهور 2-D مواد آهي، ڪاربن جوهر جو هڪ monolayer آهي. ان ۾ سڀ کان وڌيڪ چارج ڪيريئر موبلائيٽي رڪارڊ ٿيل آهي. بهرحال، گرافيني کي معياري حالتن ۾ ڪو به بينڊ فرق نه آهي، ۽ اهو ان جي ايپليڪيشنن کي محدود ڪري ٿو.

گرافين جي برعڪس، موليبڊينم ڊسلفائيڊ (MoS2) ۾ بينڊ گيپ جي وڌ ۾ وڌ ويڪر ان کي اليڪٽرانڪ ڊوائيسز ۾ استعمال لاءِ موزون بڻائي ٿي. هر MoS2 پرت ۾ هڪ سينڊوچ ڍانچي آهي، جنهن ۾ سلفر ايٽم جي ٻن پرتن جي وچ ۾ مولبيڊينم جي هڪ پرت نچوڙيل آهي. ٻه-dimensional van der Waals heterostructures، جيڪي مختلف 2-D مواد کي گڏ ڪن ٿا، پڻ وڏو واعدو ڏيکاري ٿو. حقيقت ۾، اهي اڳ ۾ ئي وڏي پيماني تي توانائي سان لاڳاپيل ايپليڪيشنن ۽ ڪيٽيليسس ۾ استعمال ڪيا ويا آهن. 2-D molybdenum disulfide جي ويفر-اسڪيل (وڏي-علاقي) جي جوڙجڪ شفاف ۽ لچڪدار اليڪٽرڪ ڊوائيسز، ايندڙ نسل جي ڪمپيوٽرن لاءِ آپٽيڪل ڪميونيڪيشن، گڏوگڏ اليڪٽرانڪس ۽ آپٽو اليڪٽرونڪس جي ٻين شعبن ۾ پيش رفت جي امڪان کي ظاهر ڪري ٿي.

"جنهن طريقي سان اسان آيا آهيون MoS2 کي گڏ ڪرڻ لاءِ ان ۾ ٻه قدم شامل آهن. پهرين، MoO3 جي هڪ فلم ائٽمي پرت جي جمع ڪرڻ واري ٽيڪنڪ کي استعمال ڪندي وڌي وئي آهي، جيڪا صحيح ايٽمي پرت جي ٿلهي کي پيش ڪري ٿي ۽ سڀني سطحن جي گڏيل ڪوٽنگ جي اجازت ڏئي ٿي. ۽ MoO3 آساني سان حاصل ڪري سگھجي ٿو 300 ملي ميٽر قطر جي ويفرن تي. اڳيون، فلم کي سلفر وانپ ۾ گرمي علاج ڪيو ويندو آهي. نتيجي طور، MoO3 ۾ آڪسيجن ايٽم سلفر ايٽم سان تبديل ٿي ويا آهن، ۽ MoS2 ٺهيل آهي. اسان اڳ ۾ ئي ايٽمي طور تي ٿلهي MoS2 فلمن کي ڪيترن ئي درجن چورس سينٽي ميٽرن جي ايراضيءَ تي وڌائڻ سکي چڪا آهيون ،“ MIPT جي ايٽمي پرت جمع ڪرڻ واري ليب جو سربراهه اينڊري مارڪيف وضاحت ڪري ٿو.

محقق اهو طئي ڪيو ته فلم جي ساخت سلفرائيزيشن جي درجه حرارت تي منحصر آهي. 500 ° С تي سلفر ٿيل فلمون ڪرسٽل اناج تي مشتمل هونديون آهن، هر هڪ ۾ ڪجهه نانو ميٽر، هڪ بيڪار ميٽرڪس ۾ شامل آهن. 700°С تي، اهي ڪرسٽلائٽس اٽڪل 10-20 nm جي چوڌاري آهن ۽ S-Mo-S پرت مٿاڇري تي مبهم آهن. نتيجي طور، مٿاڇري تي ڪيترائي لڪل بانڊ آهن. اهڙي جوڙجڪ ڪيترن ئي رد عملن ۾ اعلي ڪيٽيليٽڪ سرگرمي کي ظاهر ڪري ٿي، بشمول هائڊروجن ارتقاء جي رد عمل. MoS2 لاءِ اليڪٽرانڪس ۾ استعمال ٿيڻ لاءِ، S-Mo-S پرت کي مٿاڇري سان متوازي ٿيڻو پوندو، جيڪو 900-1,000 °С جي سلفرائيزيشن گرمي پد تي حاصل ڪيو ويندو آهي. نتيجي ۾ نڪرندڙ فلمون 1.3 nm جيتري پتلي يا ٻه ماليڪيولر پرتون هونديون آهن، ۽ تجارتي لحاظ کان اهم (يعني ڪافي وڏي) ايراضي هوندي آهي.

MoS2 فلمون ٺھيل آھن جيڪي بھترين حالتن ۾ ٺھيل آھن ميٽل-ڊائيليڪٽرڪ-سيمڪنڊڪٽر پروٽوٽائپ ڍانچي ۾ متعارف ڪرايون ويون آھن، جيڪي فيرو اليڪٽرڪ ھفنيم آڪسائيڊ تي ٻڌل آھن ۽ ھڪڙي فيلڊ-اثر ٽرانزسٽر جو ماڊل ٺاھيو ويو آھي. انهن اڏاوتن ۾ MoS2 فلم هڪ سيمي ڪنڊڪٽر چينل طور ڪم ڪيو. ان جي چالکائي کي ferroelectric پرت جي پولارائيزيشن جي هدايت کي تبديل ڪندي ڪنٽرول ڪيو ويو. جڏهن MoS2 سان رابطي ۾، La:(HfO2-ZrO2) مواد، جيڪو اڳ ۾ MIPT ليبارٽري ۾ تيار ڪيو ويو هو، اهو مليو هو ته تقريبن 18 microcoulombs في چورس سينٽي ميٽر جي بقايا پولرائزيشن. 5 ملين سائيڪلن جي سوئچنگ برداشت سان، اهو سلڪون چينلز لاءِ 100,000 سائيڪلن جو اڳوڻو عالمي رڪارڊ ختم ڪري ڇڏيو.