Investigadores de la Universidad Nacional de Singapur NUS han establecido nuevos hallazgos sobre las propiedades del disulfuro de molibdeno bidimensional MoS 2 , un semiconductor del futuro ampliamente estudiado.
En dos estudios separados dirigidos por el profesor Andrew Wee y el profesor asistente Andrivo Rusydi del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias de la NUS, los investigadores descubrieron el papel del oxígeno en el MoS 2 y una técnica novedosa para crear múltiples huecos de banda óptica invertida sintonizables en el material. Estas nuevas ideas profundizan la comprensión de las propiedades intrínsecas de MoS 2 que potencialmente podría transformar sus aplicaciones en la industria de semiconductores.
Los estudios fueron publicados en revistas científicas Cartas de revisión física y Comunicaciones de la naturaleza respectivamente
MoS 2 - Una alternativa al grafeno
MoS 2 es un material similar a un semiconductor que exhibe propiedades electrónicas y ópticas deseables para el desarrollo y mejora de transistores, fotodetectores y células solares.
Prof Wee explicó, "MoS 2 tiene gran importancia industrial. Con una estructura bidimensional atómicamente delgada y la presencia de una brecha de banda de energía de 1.8eV, MoS 2 es un semiconductor que puede ofrecer aplicaciones más amplias que el grafeno que carece de una banda prohibida "
La presencia de oxígeno altera las propiedades electrónicas y ópticas de MoS 2
En el primer estudio publicado en Cartas de revisión física el 16 de agosto de 2017, los investigadores de NUS realizaron un análisis en profundidad que reveló que la capacidad de almacenamiento de energía o la función dieléctrica de MoS 2 se puede modificar con oxígeno.
El equipo observó que MoS 2 muestra una función dieléctrica más alta cuando se expone al oxígeno. Este nuevo conocimiento arroja luz sobre cómo la adsorción y la desorción de oxígeno por el MoS 2 puede emplearse para modificar sus propiedades electrónicas y ópticas para adaptarse a diferentes aplicaciones. El estudio también destaca la necesidad de considerar adecuadamente los factores extrínsecos que pueden afectar las propiedades del material en futuras investigaciones.
El primer autor de este artículo es el Dr. Pranjal Kumar Gogoi del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias de la NUS.
MoS 2 puede poseer dos espacios de banda óptica sintonizables
En el segundo estudio publicado en Comunicaciones de la naturaleza el 7 de septiembre de 2017, el equipo de investigadores de NUS descubrió que, a diferencia de los semiconductores convencionales, que generalmente tienen un solo intervalo de banda óptica, dopaje electrónico de MoS 2 en dorado puede crear dos espacios de banda óptica inusuales en el material. Además, los dos espacios de banda ópticos en MoS 2 se pueden ajustar mediante un proceso de recocido simple y directo.
El equipo de investigación también identificó que los espacios de banda óptica sintonizables son inducidos por el acoplamiento de la red de carga fuerte como resultado del dopaje de electrones.
El primer autor de este segundo artículo es el Dr. Xinmao Yin del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias de la NUS.
Los resultados de la investigación de los dos estudios brindan información a otros materiales que poseen una estructura similar con MoS 2 .
"MoS 2 pertenece a un grupo de material conocido como los dihalcogenuros de metales de transición bidimensionales 2D-TMD que son de gran interés para la investigación debido a sus posibles aplicaciones industriales. El nuevo conocimiento de nuestros estudios nos ayudará a desbloquear las posibilidades de 2D-Aplicaciones basadas en TMD, como la fabricación de transistores de efecto de campo basados en 2D-TMD ", dijo Asst Prof Rusydi.
Aprovechando los hallazgos de estos estudios, los investigadores aplicarán estudios similares a otros TMD 2D y explorarán diferentes posibilidades de generar nuevas propiedades valiosas en TMD 2D que no existen en la naturaleza.
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Materiales proporcionado por Universidad Nacional de Singapur . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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