El Centro de Física Integrada de Nanoestructuras CINAP dentro de IBS ha informado resultados que correlacionan el ángulo de fusión de las escamas con las propiedades del límite de grano GB, y ha demostrado que aumentar el ángulo de fusión de los GB mejora drásticamente el flujo de electrones. Esto se correlaciona con un aumentoen la movilidad del portador desde menos de 1 cm2V-1s-1 para ángulos pequeños, hasta 16 cm2 V-1s-1 para ángulos superiores a 20 °. El documento, titulado 'Transporte eléctrico dependiente del ángulo de orientación desorientado a través de los límites de grano de disulfuro de molibdeno'se publica en la revista Comunicaciones de la naturaleza.
Según el documento, es esencial comprender las estructuras atómicas de los GB para controlar y mejorar las propiedades de transporte eléctrico en materiales a granel y de baja dimensión. Los límites de grano son la dirección en la que los átomos están dispuestos en un material.En los experimentos realizados por científicos del CINAP, se cultivó una monocapa de disulfuro de molibdeno MoS2 mediante deposición química de vapor CVD y posteriormente se transfirió a un sustrato de dióxido de silicio SiO2. El razonamiento del equipo para usar MoS2 es doble: en primer lugar, es unSemiconductor 2D que presenta una alta conductancia eléctrica y, lo que es más importante, tiene una banda prohibida natural, lo que permite activarlo y desactivarlo y, en segundo lugar, los límites de los granos están bien definidos. Esto es fundamental para experimentos exitosos. Investigaciones anteriores de la Universidad Northwestern encontraronque los GB de MoS2 proporcionaron una forma única de modular la resistencia; esto se logró mediante el uso de un gran campo eléctrico para modular espacialmente la ubicación del granofronteras.
Los resultados de Northwestern, publicados el año pasado en Nanotecnología de la naturaleza , abrió un camino para futuras investigaciones, pero el debate sobre la física del transporte en el Reino Unido aún está en disputa. Esto se debe a una gran variación en el rendimiento de dispositivo a dispositivo, la escasa movilidad del operador de dominio único y, lo que es más importante, una falta de correlación entre las propiedades de transporte y las estructuras atómicas de GB en la investigación de MoS2. El equipo de CINAP, encabezado por el director del Centro, Young Hee Lee, superó estos obstáculos correlacionando directamente las mediciones de transporte de cuatro sondas en GB individuales con la transmisión de electrones de alta resoluciónImágenes de microscopía TEM y cálculos de primeros principios. TEM es una técnica de microscopía mediante la cual un haz de electrones se transmite a través de una muestra ultradelgada, interactuando con la muestra a medida que pasa. Se forma una imagen exacta a escala atómica a partir de la interacciónde los electrones transmitidos a través de la muestra.
Identificación de los límites de granos
Se identificaron los GB en las capas de MoS2 y luego se seleccionaron las regiones sin signos de arrugas o multicapas para evitar malas interpretaciones. Luego se realizaron mediciones de transporte de cuatro sondas en el sustrato con resultados sorprendentes; al medir las desorientaciones de las escamas de 8-20o, la movilidadaumentado desde mucho menos de 1 cm2V-1s-1 hasta 16 cm2 V-1s-1. Por encima de 20o, la movilidad del efecto de campo se satura en un límite intradominio de 16 cm2 V-1s-1. Por lo tanto, los GB entre las escamas tienen un ángulo de desorientación de 20-60o muestran mejores propiedades de transporte.
El equipo, como se informó en su artículo, "proporcionó una imagen más unificada de la relación entre la movilidad, el ángulo de fusión y las estructuras atomísticas de los GB de MoS2 monocapa". Los resultados proporcionan expectativas prácticas con respecto a las propiedades de transporte en películas de gran superficie, que se verá restringida en gran medida por la escasa movilidad entre GB. Los resultados obtenidos en este trabajo son aplicables a otros sistemas 2D similares y contribuyen a la comprensión fundamental del transporte en semiconductores.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Ciencias Básicas . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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