Cấu trúc pha của vật liệu lớp

0
367

Figure: Cấu trúc pha 2 lớp nguyên tử của MoS2 và WS2. Credit: Trương Quang Đức.

By Trương Quang Đức, Tohoku University, Japan.

Tiếp sau nghiên cứu về Graphene (Nobel vật lý 2010), nghiên cứu về các vật liệu có cấu lớp tương tự hiện nay đang bùng nổ với tốc độ rất nhanh. Gần đây, vật liệu có cấu trúc pha, tạo ra do con người điều khiển, cấu tạo từ 2 loại vật liệu lớp khác nhau, gắn với nhau bằng lực van der Waals mang những tính chất điện rất đặc biệt, là vật liệu mới rất tiềm năng cho các thiết bị điện tử.

Đăng trên Nature Materials, 2014, nhóm nghiên cứu ở đại học Rice, Hoa Kỳ cho biết đã chế tạo vật liệu 2 lớp MoS2 và WS2 bằng phương pháp CVD (1). Nhóm nghiên cứu cũng xác định rằng cấu trúc 2 lớp này có tính chất bán dẫn loại II. Cùng thời gian này, nhóm nghiên cứu tại đại hoc Berkeley bằng những phép đo thực nghiệm cho thấy quá trình di chuyển của hạt tích điện (kích thích bằng ánh sáng) trong loại vật liệu này diễn ra cực nhanh trong vòng 50 femtosecond (1 phần 1 triệu tỷ giây). Nghiên cứu đăng trên Nature Materials, 2014.

Nhóm nghiên cứu ở đại học Rice cũng chỉ ra rằng khi thực hiện phương pháp CVD ở nhiệt độ thấp hơn lại tạo ra vật liệu 1 lớp với MoS2 ở trong và WS2 bao quanh bên ngoài với tính chất phát quang cực mạnh (1). Cùng thời gian trên, nhóm nghiên cứu ở đại học Washington chế tạo thành công vật liệu 1 lớp với MoSe2 ở trong và WSe2 bao quanh bên ngoài cũng làm tăng tính chất phát quang (3, Nature Nanotechnology, 2014).

Sử dụng cùng phương pháp, nhóm nghiên cứu ở Hunan, Trung Quốc lại tạo ra vật liệu với sulfur ở vòng trong và selenide ở vòng ngoài (4, Nature Nanotechnology, 2014). Những vật liệu này có tính chất diode p-n thẳng.

Sự thành công trong chế tạo các vật liệu này mở ra cơ hội sử dụng chúng trong trong các thiết bị phát quang và chuyển hoá năng lượng.
Journal Link:
1. http://www.nature.com/nm…/journal/v13/n12/full/nmat4091.html
2. http://www.nature.com/nm…/journal/v13/n12/full/nmat4064.html
3. http://www.nature.com/…/jour…/v9/n9/full/nnano.2014.167.html
4. http://www.nature.com/…/jou…/v9/n12/full/nnano.2014.222.html

Email: [email protected]