پژوهشگران دانشگاه رایس با همکاری همتایان خود در آزمایشگاه ملی اوک رینج روش تازه‌ای برای تولید لایه‌های یکنواخت اتمی دی سولفید مولیبدن ارائه کردند با این کار گام تازه‌ای در مسیر الکترونیک دو بعدی برداشته شده است.
تولید مواد دو بعدی از چند ماده مختلف
نیمه‌هادی دی سولفید مولیبدن یکی از موادی است که در ادوات الکترونیک دو بعدی مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین از این ماده در آینده می‌توان در ادواتی استفاده کرد که برای نامرئی کردن اجسام از دید چشم به کار گرفته می‌شود. یک تیم تحقیقاتی در آمریکا اقدام به تحقیقاتی در زمینه تولید انبوه تک لایه‌های دی سولفید مولیبدن کرده است. آنها از روش رسوب شیمیایی از فاز بخار استفاده کرده و در نهایت محصول مورد نظر را آنالیز کردند. این گروه امیدوارند که بتوان دی سولفید مولیبدن با گرافن ترکیب و در محصولات استفاده کرد. هدف نهایی آنها این است که از گرافن که فاقد باند گپ است و نیترید بود شش ضلعی به عنوان عایق الکتریکی استفاده کرده و در نهایت با ترکیب دی سولفید مولیبدن ترانزیستور اثر میدان، مدار مجتمع و شناساگر نوری بسازند.
سال گذشته لو و آیجان از محققان این پروژه موفق به تولید الگویی پیچیده از گرافن و نیترید بور شدند. اما این سیستم یک حلقه گم شده داشت تا به صورت کامل تبدیل به ماده‌ای قابل استفاده در حوزه‌های مختلف الکترونیک شود. به همین دلیل ایده استفاده از لایه دی سولفید مولیبدن به عنوان یک نیمه‌هادی به این سیستم مطرح شد.
آیجان می‌گوید توجه به مواد دو بعدی رو به افزایش است. گرافن موجب شده توجه بیشتری به این مواد شود دی سولفید مولیبدن یکی از این ترکیبات است. ما با استفاده از گرافن به عنوان یک شبه فلز و نیترید بور به عنوان عایق در حال بسط خواص مواد دو بعدی هستیم.
این که چگونه می‌توان دو ماده مختلف را به هم پیوند کرد خود چالشی بزرگ بود. این گروه موفق شدند با استفاده از هسته‌زایی دانه‌هایی به ابعاد ۱۰۰ میکرون ایجاد کنند. این گروه با استفاده از میکروسکوپ الکترونی انحراف اصلاح شده این ساختار تولید شده را مورد مطالعه قرار داده و نقص‌های موجود روی آن را ارزیابی کردند.
این گروه تحقیقات به دنبال روش‌هایی هستند که بتوان نه تنها مواد را به صورت دو بعدی بلکه به شکل سه بعدی نیز با هم ترکیب کرد. در حال حاضر این گروه می‌توانند بلورهای سه بعدی با ترکیب شیمیایی مختلف ایجاد کنند.
