Molybdenum trioxide (MoO3) ایک اہم دو جہتی (2-D) مواد کے طور پر صلاحیت رکھتا ہے، لیکن اس کی بڑی تعداد میں تیاری اس کی کلاس میں دوسروں سے پیچھے رہ گئی ہے۔ اب، A*STAR کے محققین نے بڑے پیمانے پر الٹراتھین، اعلیٰ معیار کی MoO3 نانو شیٹس تیار کرنے کا ایک آسان طریقہ تیار کیا ہے۔

گرافین کی دریافت کے بعد، دوسرے 2-D مواد جیسے ٹرانزیشن میٹل ڈائی چلکوجینائیڈز نے کافی توجہ مبذول کرنا شروع کر دی۔ خاص طور پر، MoO3 اپنی قابل ذکر الیکٹرانک اور آپٹیکل خصوصیات کی وجہ سے ایک اہم 2-D سیمی کنڈکٹنگ مواد کے طور پر ابھرا جو الیکٹرانکس، آپٹو الیکٹرانکس اور الیکٹرو کرومکس میں نئی ​​ایپلی کیشنز کی ایک حد کے لیے وعدہ کرتا ہے۔

A*STAR انسٹی ٹیوٹ آف میٹریلز ریسرچ اینڈ انجینئرنگ اور انسٹی ٹیوٹ آف ہائی پرفارمنس کمپیوٹنگ کے لیو ہونگفی اور ساتھیوں نے MoO3 کی بڑی، اعلیٰ معیار کی نینو شیٹس تیار کرنے کے لیے ایک سادہ تکنیک تیار کرنے کی کوشش کی ہے جو لچکدار اور شفاف ہوں۔

لیو کا کہنا ہے کہ "مولیبڈینم ٹرائی آکسائیڈ کی جوہری طور پر پتلی نانو شیٹس میں نئی ​​خصوصیات ہیں جو کہ الیکٹرانک ایپلی کیشنز کی ایک حد میں استعمال کی جا سکتی ہیں۔" "لیکن اچھے معیار کی نینو شیٹس تیار کرنے کے لیے، پیرنٹ کرسٹل بہت زیادہ پاکیزگی کا ہونا چاہیے۔"

سب سے پہلے تھرمل بخارات کی نقل و حمل کے نام سے ایک تکنیک کا استعمال کرتے ہوئے، محققین نے 1,000 ڈگری سیلسیس پر ایک ٹیوب فرنس میں MoO3 پاؤڈر کو بخارات بنایا۔ پھر، نیوکلیشن سائٹس کی تعداد کو کم کر کے، وہ MoO3 کے تھرموڈینامک کرسٹلائزیشن سے بہتر طور پر میل کھا سکتے ہیں تاکہ کسی مخصوص سبسٹریٹ کی ضرورت کے بغیر 600 ڈگری سیلسیس پر اعلیٰ معیار کے کرسٹل تیار کر سکیں۔

"عام طور پر، بلند درجہ حرارت پر کرسٹل کی نمو سبسٹریٹ سے متاثر ہوتی ہے،" لیو بتاتے ہیں۔ "تاہم، جان بوجھ کر سبسٹریٹ کی غیر موجودگی میں ہم کرسٹل کی افزائش کو بہتر طریقے سے کنٹرول کر سکتے ہیں، جس سے ہمیں اعلی پاکیزگی اور معیار کے مولیبڈینم ٹرائی آکسائیڈ کرسٹل اگانے کی اجازت ملتی ہے۔"

کرسٹل کو کمرے کے درجہ حرارت پر ٹھنڈا کرنے کے بعد، محققین نے MoO3 کرسٹل کے submicron- موٹی بیلٹ تیار کرنے کے لیے مکینیکل اور آبی اخراج کا استعمال کیا۔ ایک بار جب انہوں نے بیلٹس کو سونیکیشن اور سینٹرفیوگریشن کا نشانہ بنایا، تو وہ بڑی، اعلیٰ معیار کی MoO3 نانو شیٹس تیار کرنے کے قابل ہو گئے۔

کام نے 2-D MoO3 نانو شیٹس کے انٹرلیئر الیکٹرانک تعاملات میں نئی ​​بصیرت فراہم کی ہے۔ ٹیم کی طرف سے تیار کردہ کرسٹل گروتھ اور ایکسفولیئشن تکنیک بھی 2-D ہیٹروجنکشنز بنا کر 2-D مواد کی بینڈ گیپ — اور اس وجہ سے آپٹو الیکٹرانک خصوصیات — کو جوڑنے میں مددگار ثابت ہو سکتی ہے۔

لیو کہتے ہیں، "اب ہم 2-D MoO3 نانو شیٹس کو بڑے علاقوں کے ساتھ بنانے کی کوشش کر رہے ہیں، اور ساتھ ہی ساتھ دیگر آلات میں ان کے ممکنہ استعمال کو بھی دریافت کر رہے ہیں، جیسے کہ گیس سینسرز،" لیو کہتے ہیں۔