Investigadores del Trinity College de Dublín, Irlanda, han demostrado que PtSe2, un dicholcogenuro de metal de transición poco estudiado, tiene potencial para una variedad de usos. En particular, PtSe2 es un excelente sensor de gas de alto rendimiento, y su fabricación es compatible con la fundición de chips de silicio.
Investigadores del Graphene Flagship, que trabajan en el centro AMBER en el Trinity College de Dublín, Irlanda, en colaboración con investigadores de la Universidad de Siegen, Alemania, y la Universidad de Viena, Austria, han demostrado sensores de gases ultrarrápidos y altamente sensibles con seleniuro de platino PtSe 2 .Este material, un dicholcogenuro de metal de transición TMD, tiene un potencial prometedor en diferentes áreas de la nanoelectrónica, incluida la optoelectónica y la detección.Esta investigación, publicada en ACS Nano , demuestra el potencial de PtSe 2 en una variedad de aplicaciones, y presenta este material poco estudiado como un excelente candidato para futuras investigaciones.
El nuevo TMD fue creado usando un método de conversión de metal, en el cual la delgada película de platino se convierte en PtSe 2 por conversión asistida térmicamente en vapor de selenio a 400 ° C. PtSe 2 ahora se une a la creciente clase de TMD estables. Georg Duesberg, del Trinity College de Dublín, es el investigador principal del estudio. Dijo: "Realizamos un estudio de selección de materiales para verificar algunas combinaciones de materiales diferentes. La conversión de metaleses útil en la búsqueda de nuevos materiales, porque es simple de hacer. De las otras combinaciones que funcionaron, muchas se oxidaron de inmediato, por lo que no eran estables. Tuvimos mucha suerte de encontrar un punto óptimo con este material y poderpara sintetizarlo a gran escala "
Uno de los beneficios de PtSe 2 es el método de fabricación, que es compatible con la fabricación de chips de silicio. "Crecemos PtSe 2 a 400 ° C, lo que lo hace potencialmente adecuado para el llamado procesamiento de final de línea BEOL. Esto significa que se puede combinar con arquitecturas de dispositivos existentes para agregar nueva funcionalidad ", dijo Niall McEvoy, investigador del Trinity CollegeDublín, quien realizó los experimentos de crecimiento. El procesamiento de BEOL se produce después de la fabricación real de los circuitos integrados de un chip de silicio. Es crucial que la temperatura sea inferior a 450 ° C, para preservar la funcionalidad del circuito integrado ". Esto es muy interesante para"El empuje del buque insignia hacia aplicaciones industriales", agregó Duesberg. "Esto puede crecer potencialmente en la parte superior de un chip. Puede imaginarse usando este material para Internet de las cosas, sensores, etc."
Para demostrar posibles aplicaciones para el nuevo material, los investigadores probaron su desempeño al detectar NO 2 . "Todos nuestros materiales de cosecha propia se prueban como sensores de gas. PtSe 2 mostró excelentes resultados, alta sensibilidad, excelente tiempo de respuesta y recuperación casi completa ", dijo Kangho Lee, investigador del Trinity College de Dublín que realizó los experimentos de detección de gases. Moléculas de gas adsorbidas en la superficie del PtSe 2 cambia su conductividad, bajando la resistencia. Los investigadores encontraron que el PtSe 2 tenía una sensibilidad extremadamente alta, midiendo 100 ppb NO 2 a temperatura ambiente. El sensor también fue extremadamente rápido para responder al gas, detectando bajas cantidades de gas en solo segundos, y recuperándose completamente en un minuto cuando se restableció la atmósfera inerte.
Para aplicaciones de detección comerciales, el sensor debe responder solo a gases específicos, de modo que se puedan monitorear los cambios en las condiciones ambientales. McEvoy es optimista de que el PtSe 2 puede tratarse para tener las propiedades de detección selectiva necesarias ". Con algunos pasos de procesamiento adicionales, para generar selectividad, PtSe 2 podría utilizarse potencialmente en una amplia gama de aplicaciones industriales de detección química ", dijo. Una posible ruta para la detección selectiva podría ser la adición de grupos químicos que responden al gas elegido.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por buque insignia de grafeno . Original escrito por Sophia Lloyd. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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