Siarczek molibdenu wraz z grafenem tworzą nowoczesne materiały

Źródło: laboratorytalk.com

Naukowcy z Uniwersytetu Southampton opracowali materiał na bazie siarczku molibdenu (MoS2) o właściwościach podobnych do grafenu. Nowy materiał łączący grafen i MoS2 może znaleźć zastosowanie w budowie elastycznych wyświetlaczy, optoelektronicznych i nanoelektronicznych urządzeń.

Nowa klasa supercienkich materiałów składających się z metali przejściowych i siarki znana jako di-chalkogenki metali przejściowych (TMDC) ma niezwykłe właściwości komplementarne do grafenu. Jak wyjaśniają naukowcy z Southampton, grafen i siarczek molibdenu mogą być łączone, np. w produkcji elastycznych wyświetlaczy. MoS2 stanowi tutaj kanał tranzystorowy, a grafen elektrody i połączenia między obwodami elektrycznymi. Dodatkowo TMDC, w odróżnieniu od grafenu, są w stanie emitować światło i być również elementem fotodetektorów. Wynika to z właściwości fotonicznych MoS2 związanych ze strukturą przerwy energetycznej. Wraz ze zmniejszaniem się ilości warstw tego materiału następuje przejście ze skośnej w prostą przerwę energetyczną, co pozwala elektronom na łatwe przechodzenie pomiędzy pasmami energetycznymi i wyzwalanie fotonów. Przerwa prosta jest niezbędnym warunkiem wydajnej generacji światła. Grafen nie pozwala na emisję światła, ponieważ nie ma przerwy energetycznej.

Wytwarzanie materiałów z grupy TMDC, takich jak siarczek molibdenu, sprawiało trudności. Najczęściej otrzymywano płatki o powierzchni kilkuset mikronów kwadratowych. Naukowcy od 2001 roku pracowali nad syntezą chalkogenków z użyciem chemicznego osadzania par (CVD) i obecnie są w stanie wytwarzać ultracienkie materiały o dużej powierzchni (pow. 1000 mm2) i grubości kilku atomów. Materiały o tych parametrach mogą być użyte do produkcji komercyjnych urządzeń nanoelektronicznych i optoelektronicznych.

(pj)