Cilmi-baarayaal ka socda Machadka Fiisigiska iyo Tiknoolajiyada ee Moscow waxay ku guuleysteen inay koraan atomically dhuuban filimaanta molybdenum disulfide oo gaaraya ilaa dhowr iyo toban sentimitir oo laba jibbaaran. Waxaa la muujiyay in qaab-dhismeedka walxaha wax laga beddeli karo iyadoo la beddelayo heerkulka isku-dhafka. Filimada, kuwaas oo muhiim u ah qalabka elektaroonigga ah iyo optoelectronics, ayaa laga helay 900-1,000 ° Celsius. Natiijooyinka waxaa lagu daabacay joornaalka ACS Applied Nano Materials.

Agabka laba-geesoodka ah ayaa soo jiidanaya xiiso badan sababtoo ah sifadooda gaarka ah ee ka soo jeeda qaabdhismeedkooda iyo xaddidaadaha farsamada tirada. Qoyska qalabka 2-D waxaa ka mid ah biraha, semimetals, semiconductors, iyo insulators. Graphene, oo laga yaabo inay tahay walxaha 2-D ee ugu caansan, waa monolayer ee atamka kaarboonka. Waxa ay leedahay dhaqdhaqaaq-qaade-qaade kii ugu sarreeyay ee la diiwaangeliyay ilaa hadda. Si kastaba ha ahaatee, graphene ma laha farqiga band ee shuruudaha caadiga ah, taasina waxay xaddidaysaa codsigeeda.

Si ka duwan graphene, ballaca ugu fiican ee bandgap ee molybdenum disulfide (MoS2) ayaa ka dhigaysa mid ku habboon isticmaalka aaladaha elektiroonigga ah. Lakab kasta oo MoS2 ah wuxuu leeyahay qaab-dhismeedka sandwich, oo leh lakab molybdenum ah oo lagu tuujiyey inta u dhaxaysa laba lakab oo atomiyada sulfur ah. Laba-cabbir Van der Waals heterostructures, kuwaas oo isku daraya qalabyada 2-D ee kala duwan, waxay sidoo kale muujinayaan ballanqaad weyn. Dhab ahaantii, waxay horeyba si ballaaran loogu isticmaalay codsiyada tamarta la xiriira iyo catalysis. Wafer-scale (aag-weyn) isku-darka 2-D molybdenum disulfide waxay muujineysaa suurtagalnimada horumarka horumarka ee abuuritaanka aaladaha elektiroonigga ah ee hufan oo dabacsan, isgaarsiinta indhaha ee kombiyuutarada jiilka soo socda, iyo sidoo kale qaybaha kale ee elektiroonigga iyo optoelectronics.

"Qaabka aan u nimid in aan ku abuurno MoS2 waxay ku lug leedahay laba tallaabo. Marka hore, filimka MoO3 ayaa la koray iyadoo la adeegsanayo farsamada dhigista lakabka atomiga, kaas oo bixisa dhumucdiisuna tahay lakabka atomiga oo u oggolaanaya dahaarka waafaqsan dhammaan sagxadaha. MoO3 si fudud ayaa looga heli karaa waferrada ilaa 300 milimitir dhexroorka ah. Marka xigta, filimka waxaa lagu daaweeyaa kulaylka ee uumiga baaruudka. Natiijo ahaan, atamka ogsijiinta ee MoO3 waxaa lagu beddelaa atamka sulfur, waxaana la sameeyay MoS2. Waxaan mar hore baranay inaan ku korinno atomikada khafiifka ah filimada MoS2 ee dhul gaaraya ilaa dhowr iyo toban sentimitir oo laba jibbaaran,” ayuu yiri Andrey Markeev, madaxa MIPT's Atomic Layer Deposition Lab.

Cilmi-baarayaashu waxay go'aamiyeen in qaabka filimku uu ku xiran yahay heerkulka sulfurization. Aflaanta sulfurized at 500°S waxaa ku jira miro crystalline ah, dhowr nanometer midkiiba, oo ku dhex jira matrix amorphous ah. Markay tahay 700°C, crystallites-yadani waxay ku dhow yihiin 10-20 nm guud ahaan iyo lakabyada S-Mo-S waxay ku jihaysan yihiin siman dusha sare. Natiijo ahaan, dusha sare wuxuu leeyahay curaaryo badan oo soo jiidasho leh. Qaab dhismeedka noocan oo kale ah wuxuu muujiyaa firfircoonida sare ee kicinta falcelino badan, oo ay ku jiraan falcelinta evolution evolution. Si MoS2 loogu isticmaalo qalabka elektaroonigga ah, lakabyada S-Mo-S waa in ay la siman yihiin dusha sare, kaas oo lagu gaaro heerkul-kululaynta 900-1,000 ° C. Aflaanta soo baxday waxay u dhuuban yihiin sida 1.3 nm, ama laba lakab oo molecular, waxayna leeyihiin aag ganacsi ahaan muhiim ah (ie, ku filan).

Filimada MoS2 ee lagu soo saaray xaaladaha ugu wanagsan ayaa lagu soo dhex galiyay qaab dhismeedka qaab-dhismeedka biraha-dielectric-semiconductor, kuwaas oo ku saleysan ferroelectric hafnium oxide oo qaabeeya transistor-saameynta goobta. Filimka MoS2 ee dhismayaashan waxa uu u adeegay sidii kanaalka semiconductor. Dhaqdhaqaaqeeda waxaa lagu xakameynayay iyada oo la beddelayo jihada polarization ee lakabka ferroelectric. Markaad la xiriirto MoS2, walxaha La:(HfO2-ZrO2), oo hore loogu soo saaray shaybaadhka MIPT, ayaa la ogaaday inay leeyihiin polarization hadhaa ah oo ku dhow 18 microcoulombs sentimitir labajibbaaran. Iyada oo dulqaadka beddelka ah ee 5 milyan oo wareeg ah, waxa ay kor u dhaaftay rikoodhkii hore ee adduunka ee 100,000 wareegyada ee kanaalada silikon.