Molibden trioksidi (MoO3) muhim ikki o'lchovli (2-D) material sifatida potentsialga ega, ammo uning ommaviy ishlab chiqarilishi o'z sinfidagi boshqalarnikidan orqada qolgan. Endi A*STAR tadqiqotchilari ultra yupqa, yuqori sifatli MoO3 nanoshiqlarini ommaviy ishlab chiqarishning oddiy usulini ishlab chiqdilar.

Grafen kashf etilgandan so'ng, o'tish metalli di-xalkogenidlar kabi boshqa 2-D materiallar katta e'tiborni jalb qila boshladi. Xususan, MoO3 elektronika, optoelektronika va elektroxromikada bir qator yangi ilovalar uchun va'da beradigan ajoyib elektron va optik xususiyatlari tufayli muhim ikki o'lchovli yarim o'tkazgich materiali sifatida paydo bo'ldi.

Liu Xongfey va A*STAR Materiallarni tadqiq qilish va muhandislik instituti va Yuqori unumdorlikdagi hisoblash instituti hamkasblari moslashuvchan va shaffof MoO3 ning katta, yuqori sifatli nano-varaqlarini ommaviy ishlab chiqarish uchun oddiy texnikani ishlab chiqishga intilishdi.

"Atom jihatdan yupqa molibden trioksid nanoshalari turli xil elektron dasturlarda qo'llanilishi mumkin bo'lgan yangi xususiyatlarga ega", deydi Liu. "Ammo sifatli nano-varaqlarni ishlab chiqarish uchun asosiy kristal juda yuqori toza bo'lishi kerak."

Dastlab termal bug 'tashuvchisi deb ataladigan texnikadan foydalanib, tadqiqotchilar MoO3 kukunini 1000 daraja Selsiyda quvurli pechda bug'lashtirdilar. Keyinchalik, yadrolanish joylari sonini kamaytirish orqali ular MoO3 ning termodinamik kristallanishiga yaxshiroq mos kelishi mumkin va ma'lum bir substratga ehtiyoj sezmasdan 600 daraja Selsiyda yuqori sifatli kristallar hosil qilishlari mumkin.

"Umuman olganda, yuqori haroratlarda kristall o'sishi substratdan ta'sirlanadi", deb tushuntiradi Liu. "Biroq, qasddan substrat bo'lmasa, biz kristallarning o'sishini yaxshiroq nazorat qila olamiz, bu bizga yuqori tozalik va sifatli molibden trioksid kristallarini etishtirishga imkon beradi."

Kristallarni xona haroratiga sovutgandan so'ng, tadqiqotchilar MoO3 kristallarining submikron qalinlikdagi kamarlarini ishlab chiqarish uchun mexanik va suvli eksfoliatsiyadan foydalanganlar. Ular kamarlarni sonikatsiya va santrifüjlashdan o'tkazgandan so'ng, ular katta, yuqori sifatli MoO3 nanoshiqlarini ishlab chiqarishga muvaffaq bo'lishdi.

Ish 2-D MoO3 nano-varaqlarining qatlamlararo elektron o'zaro ta'siri haqida yangi tushunchalarni taqdim etdi. Jamoa tomonidan ishlab chiqilgan kristall o'sishi va eksfoliatsiya usullari, shuningdek, 2 o'lchovli hetero-birikmalarni hosil qilish orqali 2 o'lchovli materiallarning tarmoqli bo'shlig'ini va shuning uchun optoelektronik xususiyatlarini boshqarishda foydali bo'lishi mumkin.

"Biz hozirda kattaroq maydonlarga ega 2-D MoO3 nanoshiqlarini ishlab chiqarishga harakat qilmoqdamiz, shuningdek, ulardan gaz sensorlari kabi boshqa qurilmalarda foydalanish imkoniyatlarini o'rganmoqdamiz", deydi Liu.