Oprettelse af 2-D dichalcogenid strukturer ved hjælp af kemisk dampaflejring

Et team af forskere fra University of South Florida og Florida State University har udviklet en one-pot synteseteknik til at skabe 2-D multi-junction heterostrukturer. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Natur , holdet beskriver deres teknik, og hvorfor de mener, at den vil være nyttig til at bygge fremtidens højhastighedselektronik og optoelektroniske enheder. Weijie Zhao og Qihua Xiong med Nanyang Technological University i Singapore tilbyder et nyheder og synspunkter i samme tidsskriftsudgave, der beskriver det arbejde, teamet har udført i Florida.

Mens forskere fortsætter med at studere de mulige fordele og anvendelser af 2-D halvledere, de har fundet ud af, at de også skal studere heterostrukturer - bittesmå strukturer, der tjener som grænseflader mellem 2-D halvledere og andre 2-D halvledere. Tidligere forskning har indsnævret mulighederne til vertikale eller laterale heterostrukturer. Nuværende et-trins metoder til at skabe laterale heterostrukturer mangler fleksibilitet - de kan kun producere én type heterostruktur - og to-trins (eller multi-trin) metoder involverer at lave mange ændringer af prækursorer og reaktionskamre, gør dem svære at udføre. I denne nye indsats, teamet i Florida har fundet en måde at skabe flere typer af heterostrukturer ved hjælp af en one-pot-teknik, der gør det muligt at udføre flere trin i et enkelt reaktionskammer.

Den nye tilgang, som Zhao og Xiong bemærker, er baseret på kemisk dampaflejring - de udsætter et substrat for en gasformig precursor, som afsætter heterostrukturer som en del af en reaktionsproces. Den nye teknik anvender brugen af ​​en bæregas til at bringe overgangsmetal dichalcogenider, generisk skrevet som MX ₂ , i kontakt med underlaget - i dette tilfælde, 2-D MoX ₂ og WX ₂ . Desuden, de fandt ud af, at de heterostrukturer, der blev dyrket på grund af reaktionerne i kammeret, kunne skiftes ved at ændre bæregassen. Denne tilgang producerede flere typer heterostrukturer i et enkelt reaktionskammer. Gruppen så på deres resultater med højopløsningstransmissionselektronmikroskopi for at sikre, at heterostrukturerne voksede som forventet, og rapportere, at de gjorde. De foretog også spektroskopiske analyser af deres arbejde for at vise, at krydsene blev lavet på en måde, der var reproducerbar. De skabte derefter primitive elektriske enheder for at vise, at de virkede efter hensigten.

Zhao og Xiong bemærker, at fordi deres teknik er relativt enkel, det ser ud til, at deres tilgang har potentialet til at være nyttig til fremstilling af ønskede enheder, herunder fleksibel elektronik.

© 2018 Phys.org