Pesquisadores da Universidade Nacional de Cingapura (NUS) estabeleceram novas descobertas sobre as propriedades do dissulfeto de molibdênio bidimensional (MoS 2 ), um semicondutor amplamente estudado do futuro.
Em dois estudos separados liderados pelo Professor Andrew Wee e o Professor Assistente Andrivo Rusydi do Departamento de Física da Faculdade de Ciências da NUS, os pesquisadores descobriram o papel do oxigênio no MoS 2 , e uma nova técnica para criar múltiplos sintonizáveis, lacunas de banda óptica invertida no material. Esses novos insights aprofundam a compreensão das propriedades intrínsecas do MoS 2 que poderia transformar potencialmente suas aplicações na indústria de semicondutores.
Pesquisadores da Universidade Nacional de Cingapura estabeleceram novas descobertas sobre as propriedades do dissulfeto de molibdênio bidimensional (MoS 2 ), um semicondutor amplamente estudado do futuro.
Os estudos foram publicados em revistas científicas de prestígio Cartas de revisão física e Nature Communications respectivamente.
MoS 2 —Uma alternativa ao grafeno
MoS 2 é um material semelhante a semicondutor que exibe propriedades eletrônicas e ópticas desejáveis para o desenvolvimento e aprimoramento de transistores, fotodetectores e células solares.
Prof Wee explicou, "MoS 2 possui grande importância industrial. Com uma estrutura bidimensional atomicamente fina e a presença de um gap de energia de 1,8eV, MoS 2 é um semicondutor que pode oferecer aplicações mais amplas do que o grafeno, que não tem um intervalo de banda. "
A presença de oxigênio altera as propriedades eletrônicas e ópticas do MoS2
No primeiro estudo publicado em Cartas de revisão física em 16 de agosto de 2017, Os pesquisadores da NUS conduziram uma análise aprofundada que revelou que a capacidade de armazenamento de energia ou função dielétrica do MoS 2 pode ser alterado com oxigênio.
A equipe observou que o MoS2 apresentou uma função dielétrica superior quando exposto ao oxigênio. Este novo conhecimento lançou luz sobre como a adsorção e dessorção de oxigênio por MoS2 pode ser empregada para modificar suas propriedades eletrônicas e ópticas para se adequar a diferentes aplicações. O estudo também destaca a necessidade de consideração adequada dos fatores extrínsecos que podem afetar as propriedades do material em pesquisas futuras.
O primeiro autor deste artigo é o Dr. Pranjal Kumar Gogoi, do Departamento de Física da Faculdade de Ciências da NUS.
MoS2 pode possuir dois intervalos de banda ótica sintonizáveis
No segundo estudo publicado em Nature Communications em 7 de setembro de 2017, a equipe de pesquisadores do NUS descobriu que, ao contrário dos semicondutores convencionais, que normalmente têm apenas um gap óptico, dopagem de elétrons de MoS2 em ouro pode criar duas lacunas ópticas incomuns no material. Além disso, os dois bandgaps ópticos em MoS2 são sintonizáveis por meio de um simples, processo de recozimento direto.
A equipe de pesquisa também identificou que as lacunas de banda óptica sintonizáveis são induzidas por acoplamento de rede de carga forte como resultado do dopagem de elétrons.
O primeiro autor deste segundo artigo é o Dr. Xinmao Yin, do Departamento de Física da Faculdade de Ciências NUS.
Os resultados da pesquisa dos dois estudos emprestam insights para outros materiais que possuem estrutura semelhante com MoS 2 .
"MoS2 se enquadra em um grupo de materiais conhecido como dihalcogenetos metálicos de transição bidimensionais (2-D-TMDs), que são de grande interesse de pesquisa devido às suas potenciais aplicações industriais. O novo conhecimento de nossos estudos nos ajudará a desvendar as possibilidades de aplicações baseadas em 2-D-TMD, como a fabricação de transistores de efeito de campo baseados em 2-D-TMD, "disse o professor assistente Rusydi.
Aproveitando as descobertas desses estudos, os pesquisadores aplicarão estudos semelhantes a outros 2-D-TMDs e explorarão diferentes possibilidades de geração de novos, propriedades valiosas em 2-D-TMDs que não existem na natureza.
