p Agora é possível cultivar folhas ultrafinas de dissulfeto de molibdênio em grandes áreas, um material bidimensional (2D) prometendo a próxima geração de dispositivos eletrônicos e optoeletrônicos, graças a uma nova modificação em um método padrão desenvolvido por cientistas da A * STAR. p Bissulfeto de molibdênio, um de uma família dos chamados dichalcogenetos de metal de transição semicondutores (TMDCs), atraiu considerável atenção como um material 2D, graças às suas notáveis ​​propriedades eletrônicas e optoeletrônicas. Mas preparar camadas atomicamente finas de grandes áreas de TMDCs é notoriamente difícil, com métodos convencionais de crescimento, como esfoliação mecânica e deposição física de vapor, produzindo filmes de camada única com apenas alguns micrômetros de tamanho.

p Para superar a limitação de um material tão útil, Dongzhi Chi e Hongfei Liu, do Instituto A * STAR de Pesquisa e Engenharia de Materiais, procuraram uma maneira de modificar uma técnica de fabricação padrão, para crescer com alta qualidade, nanofolhas milimétricas de dissulfeto de molibdênio de camada única.

p "O mecanismo de crescimento dos filmes 2D ainda não é totalmente compreendido e é um grande obstáculo para sua adoção em larga escala em aplicações eletrônicas, "diz Chi." O cultivo de materiais 2D de grandes áreas permite a fabricação em larga escala de circuitos integrados usando métodos convencionais de processamento de semicondutores. "

p Ao modificar a deposição de vapor químico - uma ferramenta de manufatura usada em tudo, de óculos de sol a sacos de batata frita e fundamental para a produção de muitos dos dispositivos eletrônicos de hoje - eles foram capazes de cultivar nanofolhas de dissulfeto de molibdênio de camada única com tamanho de grão muito maior.

p "Tamanhos de grão menores resultam em defeitos estruturais, portanto, os dispositivos fabricados com esses materiais funcionam mal, "explica Chi." TMDCs 2D de tamanho maior de grãos, Contudo, minimizar esses defeitos e melhorar o desempenho. "

p Em uma câmara de reação pressurizada, trióxido de molibdênio em pó e enxofre foram vaporizados. Para criar tamanhos de grão maiores, os pesquisadores aumentaram a temperatura da câmara de reação e usaram uma máscara de sombra de silício ou quartzo, segurado sobre um substrato de safira, para fornecer indiretamente os vapores de trióxido de molibdênio e enxofre para a frente de crescimento de dissulfeto de molibdênio em avanço no substrato.

p Ondulações foram introduzidas nas nanofolhas de dissulfeto de molibdênio de camada única, iluminando-as com um laser. Prevê-se que essas estruturas onduladas tenham um efeito significativo na eletrônica, mecânico, e propriedades de transporte de dissulfeto de molibdênio de camada única.

p Para comparar as nanofolhas de dissulfeto de molibdênio de camada única e suas estruturas onduladas induzidas por laser, os pesquisadores usaram uma série de ferramentas de caracterização, incluindo espectroscopia de espalhamento Raman e fotoluminescência, bem como microscopia de força atômica.

p "O estudo desses materiais pode levar à descoberta de uma nova física e também auxiliar na fabricação de dispositivos eletrônicos e optoeletrônicos com novas funções e desempenhos aprimorados, "diz Chi.