Faktorer i fremstillingen af ​​heterojunctions af 2-D materialer gennem CVD

2-D materialer har specielle gitterstrukturer. Atomer i samme lag er normalt bundet af en kovalent binding, mens kraften mellem lag er van der Waals kobling. De har superrene overflader uden dinglende bindinger. Dermed, design af heterojunctions er mere fleksibelt, når 2-D materialer anvendes til at udgøre heterojunctions. Heterojunctions dannet af forskellige 2-D materialer har fordelagtige egenskaber, herunder optimering af båndjustering, bandgap, ladningsoverførsel og optiske egenskaber.

For nylig, en undersøgelse med titlen "Chemical vapour deposition growth of two-dimensional heterojunctions" af prof. Zhongming Wei ved Institute of Semiconductors, det kinesiske videnskabsakademi, blev udgivet i SCIENCE KINA Fysik, Mekanik og astronomi . I denne anmeldelse, metoderne til kemisk dampaflejring (CVD) til fremstilling af 2-D heterojunctions er forklaret baseret på forskning udført i løbet af de sidste par år. Udviklingshistorien for heterojunctions af 2-D materialer introduceres, sammen med indflydelsen af ​​forskellige vækstbetingelser på heterojunctions. Endelig, undersøgelsen beskriver nogle andre metoder til at forberede heterojunctions.

Overførselsmetoden er en god laboratorieteknik til heterojunctions af 2-D materialer. Forskere kan nemt bruge denne metode til at opnå den specifikke heterojunction, de ønsker. Imidlertid, en effektiv og stabil teknik er nødvendig for industrien. Kemisk dampaflejring introduceres for at fremstille heterojunctions som en potentiel metode. Den kemiske dampaflejringsmetode er følsom over for ændringer i vækstbetingelser. Det er et vigtigt forskningsemne at fastslå indflydelsen af ​​forskellige faktorer på vækstprocessen og endelige heterojunctions. Denne gennemgang klassificerer faktorerne i temperatur, substrat, forløber, gitter uoverensstemmelse, bæregas flowhastighed, og bæregassammensætning.

Når en af ​​faktorerne ændres, de resulterende heterojunctions vil have forskellige strukturer eller komponenter. Disse faktorer påvirker også hinanden. Så de ønskede heterojunctions af 2-D materialer kan ikke fremstilles blot ved at ændre en parameter i det kemiske dampaflejringssystem. For eksempel, når der bruges forskellige prækursorer, væksttemperaturen bør nulstilles på grund af de forskellige fordampningstemperaturer af forskellige prækursorer. Udover disse, metoden gennem svovldannelse af mønstrede film, såsom metalfilm, oxidfilm og andre komponentfilm til fremstilling af heterojunctions omtales også.

Yderligere undersøgelser er nødvendige for at løse problemer i fremstillingen af ​​heterojunctions af 2-D materialer. MBE og MOCVD kan også betragtes som gode muligheder for fremstillingsteknikken.