Написано AZoNano 9 марта 2020

Исследовательская группа из Университета Сунгкьюнквана, расположенного в Южной Корее, подробно рассмотрела неоднородно интегрированные двумерные (2D) материалы в исследовании, опубликованном в журнале NANO .

]

Эти материалы принадлежат большой библиотеке атомных 2D материалов, которые имеют выбираемые характеристики материала, чтобы открыть интересные возможности для разработки новых функциональных устройств.

С тех пор, как Андре Гейм и Константин Новоселов открыли графен, 2D материалы, такие как черный фосфор (BP), графен, гексагональный нитрид бора (h-BN) и дихалькогениды переходных металлов (TMDC), привлекают большое внимание, поскольку их обширные физические свойства, а также их широкий спектр применения в оптоэлектронных и электронных устройствах.

Исследование этих 2D материалов продвинулось до такой степени, что была создана и продолжает расти обширная библиотека атомно тонких 2D материалов с выбираемыми характеристиками материала.

Путем суммирования или интеграции этих 2D материалов можно создавать 2D гетероструктуры, которые изготавливаются путем прямой укладки отдельных монослоев, содержащих различные материалы. В двухмерной гетероструктуре каждый монослой очень стабилен, что можно объяснить мощными ковалентными связями, которые существуют между атомами внутри этого монослоя.

Но силы, которые существуют между монослоями, поддерживают упомянутые монослои, расположенные один над другим, для создания 2D гетероструктуры. Указанные силы оказываются сравнительно слабыми ван-дер-ваальсовыми взаимодействиями. Следовательно, каждый монослой сохраняет свои присущие свойства.

В традиционных полупроводниковых гетероструктурах выбор материала компонента ограничен теми, которые имеют аналогичные решетчатые структуры. Но в сложенных гетероструктурах требования несоответствия решетки могут быть ослаблены из-за слабости сил Ван-дер-Ваала. Это подразумевает, что полупроводниковые, металлические или изолирующие 2D материалы могут быть объединены для создания единой 2D гетероструктуры, несмотря на их различные структуры решетки.

Когда монослой укладывают вместе с другими монослоями, полученными из разных материалов, может быть разработан новый спектр гетероструктур с атомарно тонкими двумерными гетеропереходами.

Гетероструктуры, изготовленные из определенной комбинации материалов, будут демонстрировать некоторые специфические физические свойства в зависимости от типа материалов, из которых они изготовлены. Странные физические свойства 2D-гетероструктур делают их хорошо подходящими для использования в широком спектре приложений.

В этом исследовании обсуждаются многочисленные 2D гетероструктуры, а также описание инновационных оптоэлектронных и электронных свойств, сложные технические разработки в области синтеза и доступные новые функциональные приложения. Это исследование дает лучшее понимание современных тенденций исследования в 2D материалах, чтобы исследовать будущие возможности для исследований наноматериалов.

Исследование финансировалось Национальным исследовательским фондом Кореи, финансируемым правительством Кореи (гранты № 2013M3A6B1078873, 2015R1D1A1A09057297, 2017R1A4A1015400 и 2017R1A2A2A05001403)

.

Соответствующими авторами исследования являются Эйхеон Хванг ([email protected]) и Сунджу Ли ([email protected]) из Продвинутого института нанотехнологий SKKU и факультета наноинженерии Университета Сунгкьюнкван

.

Источник: https://www.worldscientific.com/