p Desde a descoberta do grafeno em 2004, tem havido um interesse crescente entre os cientistas no estudo de materiais 2-D além do grafeno. Na família dos materiais calcogenetos, Os dichalcogenetos de metal de transição com camadas 2-D demonstram excelentes propriedades eletrônicas e ópticas, excelente flexibilidade mecânica, e desempenho catalítico excepcional. Ao mesmo tempo, calcogenetos como As ₂ S ₃ , Como ₂ Se ₃ , etc, nunca foram considerados como materiais capazes de formar estruturas desse tipo. p Pode ser devido às limitações dos métodos usados ​​para preparar esses materiais. Um grupo de pesquisadores do laboratório de nanomateriais funcionais da Universidade Estadual de Lobachevsky de Nizhny Novgorod, a Universidade Técnica Estadual Alekseev Nizhny Novgorod e a Universidade AGH de Ciência e Tecnologia (Cracóvia, Polônia) demonstraram a possibilidade de formar fragmentos estruturais em favo de mel no plasma usando o sistema de calcogeneto de sulfeto de arsênio bidimensional. Eles relataram suas descobertas em um estudo intitulado "Estudo de espectroscopia de infravermelho e Raman de filmes de calcogeneto As-S preparados por deposição química de vapor intensificada por plasma."

p Eles relatam uma forte fotoluminescência estrutural excitada por lasers de operação de onda contínua com um comprimento de onda de 473 nm e 632,8 nm. A influência dos parâmetros de excitação, composição química, estrutura, e as condições de recozimento na intensidade de fotoluminescência dos materiais calcogenetos foram estabelecidas. A espectrometria de massa e a espectroscopia Raman foram acopladas a cálculos químicos quânticos para revelar os fragmentos que são os blocos de construção dos materiais As-S 2-D.

p Os pesquisadores propõem um mecanismo plausível de formação e modificação das unidades estruturais luminescentes de sulfeto de arsênio. As propriedades do sulfeto de arsênio em camadas e polo-2-D são sugeridas como a chave para avançar para dispositivos fotossensíveis 2-D.

p Imagens de microscopia eletrônica de varredura (SEM) típicas do sulfeto de arsênio com uma composição As40S60 são ilustradas na Figura 1 (a) e (b). A notável diferença na morfologia e estrutura da superfície deve-se a condições muito diferentes de deposição de plasma.

p Ambas as imagens (1a e 1b) ilustram estruturas de sulfeto de arsênio consistindo em (As2S2) n-unidades formadas no plasma por fragmentos estruturais esféricos com um diâmetro de cerca de 100 nm. A Figura 1a mostra um material estruturado em pólo e a Figura 1b representa uma estrutura em camadas 2-D, cuja possibilidade teórica foi descrita recentemente. Os pesquisadores relatam estimativas químicas quânticas dessas estruturas junto com resultados experimentais na janela de transparência incomumente ampla desses materiais (0,43-20 μm) em comparação com aqueles de As2S3 (0,6-11 μm) preparados por métodos térmicos tradicionais.

p A fotoluminescência do sulfeto de arsênio preparado por plasma foi medida por excitação a 473 nm e 632,8 nm empregando lasers de operação de onda contínua à temperatura ambiente (RT, Figura 2). Os materiais de sulfeto de arsênio preparados em plasma foram analisados ​​usando o método de espectrometria de massa para revelar os principais fragmentos estruturais que afetam a intensidade de luminescência. Os dados de espectroscopia de massa esclarecem os principais fragmentos estruturais que afetam a intensidade PL do sulfeto de arsênio preparado com plasma. De acordo com os dados obtidos, os pesquisadores sugerem que a principal razão para o surgimento e aumento da luminescência em materiais de sulfeto de arsênio preparados no plasma é a unidade de estrutura cíclica (As2S2) n desempenhando o papel de um "tensor de polarizabilidade semelhante a um disco".

p Devido às suas propriedades, o sulfeto de arsênio em camadas e polos bidimensionais é um material promissor para o desenvolvimento de dispositivos fotossensíveis 2-D. Essas propriedades também são úteis ao criar transistores de efeito de campo, fotodetectores e sensores de gás altamente sensíveis.