Представьте, что вы можете управлять свойствами материалов на атомном уровне. Звучит, как минимум, амбициозно, однако именно это удалось команде исследователей из Южной Кореи и Японии. Они обнаружили новый метод контроля дефектов в двумерных полупроводниковых кристаллах с помощью молекул кислорода. Этот прорыв открывает путь к созданию более совершенных наноэлектронных устройств будущего.
Двумерные материалы, состоящие всего из одного слоя атомов, обладают уникальными полупроводниковыми свойствами. Они позволяют создавать миниатюрные электронные компоненты, такие как транзисторы, на масштабах, недоступных для традиционных технологий. Представьте крошечные и сверхэффективные схемы, гибкую электронику и солнечные элементы нового поколения!
Особенно перспективны двумерные дихалькогениды переходных металлов (ДПМ). Эти соединения состоят из элементов переходных металлов в сочетании с двумя атомами таких элементов, как сера, селен или теллур. Исследователи работали с монослойными кристаллами ДПМ на основе вольфрама и серы (WS2).
Но даже в этих чудо-материалах есть проблема - дефекты кристаллической решетки, например, вакансии серы. Ученые обнаружили, что молекулы кислорода охотно "прилипают" к этим дефектным местам. Применив метод спектроскопии потерь энергии электронов (EELS), они детально изучили взаимодействие дефектов с кислородом.
Оказалось, что если поместить слой WS2 между двумя слоями гексагонального нитрида бора (h-BN), то молекулы кислорода оказываются "запертыми" на дефектах. Такая фиксация, называемая пассивацией, стабилизирует электронные свойства ДПМ. Это открытие - ключ к точному контролю характеристик двумерных кристаллов для различных применений.
"Наша работа дает новое понимание явлений, связанных с дефектами в двумерных ДПМ, и может привести к революционным подходам в управлении этими дефектами", - говорит профессор Чанг-Хи Чо, специалист по полупроводникам и нанофотонике из DGIST.
Источник:
DOI: 10.1002/advs.202310197
-------------------------------------
Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте лайк или напишите комментарий, а также подписывайтесь на наши страницы на других площадках, в том числе на сервисе поддержки авторов Бусти. Ссылки найдёте в описании канала. Заранее спасибо!