I ricercatori della National University of Singapore (NUS) hanno stabilito nuove scoperte sulle proprietà del bisolfuro di molibdeno bidimensionale (MoS 2 ), un semiconduttore del futuro ampiamente studiato.
In due studi separati condotti dal professor Andrew Wee e dall'assistente professore Andrivo Rusydi del Dipartimento di Fisica della Facoltà di Scienze della NUS, i ricercatori hanno scoperto il ruolo dell'ossigeno nel MoS 2 , e una nuova tecnica per creare più sintonizzabili, bande ottiche invertite nel materiale. Queste nuove intuizioni approfondiscono la comprensione delle proprietà intrinseche di MoS 2 che potrebbe potenzialmente trasformare le sue applicazioni nell'industria dei semiconduttori.
I ricercatori della National University of Singapore hanno stabilito nuove scoperte sulle proprietà del bisolfuro di molibdeno bidimensionale (MoS 2 ), un semiconduttore del futuro ampiamente studiato.
Gli studi sono stati pubblicati su prestigiose riviste scientifiche Lettere di revisione fisica e Comunicazioni sulla natura rispettivamente.
MoS 2 —un'alternativa al grafene
MoS 2 è un materiale simile a un semiconduttore che presenta proprietà elettroniche e ottiche desiderabili per lo sviluppo e il miglioramento dei transistor, fotorivelatori e celle solari.
Il professor Wee ha spiegato, "MoS 2 riveste una grande importanza industriale. Con una struttura bidimensionale atomicamente sottile e la presenza di un gap di energia di 1,8 eV, MoS 2 è un semiconduttore in grado di offrire applicazioni più ampie rispetto al grafene che non ha una banda proibita."
La presenza di ossigeno altera le proprietà elettroniche e ottiche di MoS2
Nel primo studio pubblicato su Lettere di revisione fisica il 16 agosto 2017, I ricercatori del NUS hanno condotto un'analisi approfondita che ha rivelato che la capacità di accumulo di energia o la funzione dielettrica di MoS 2 può essere alterato usando l'ossigeno.
Il team ha osservato che MoS2 mostrava una funzione dielettrica più elevata quando esposto all'ossigeno. Questa nuova conoscenza ha fatto luce su come l'adsorbimento e il desorbimento dell'ossigeno da parte di MoS2 possono essere utilizzati per modificare le sue proprietà elettroniche e ottiche per adattarsi a diverse applicazioni. Lo studio evidenzia anche la necessità di un'adeguata considerazione dei fattori estrinseci che possono influenzare le proprietà del materiale nella ricerca futura.
Il primo autore di questo articolo è il dottor Pranjal Kumar Gogoi del Dipartimento di Fisica della Facoltà di Scienze della NUS.
MoS2 può possedere due bande ottiche sintonizzabili
Nel secondo studio pubblicato in Comunicazioni sulla natura il 7 settembre 2017, il team di ricercatori NUS ha scoperto che, a differenza dei semiconduttori convenzionali che in genere hanno solo un gap di banda ottica, il drogaggio elettronico di MoS2 sull'oro può creare due insolite lacune ottiche nel materiale. Inoltre, i due bandgap ottici in MoS2 sono sintonizzabili tramite un semplice, processo di ricottura diretto.
Il team di ricerca ha anche identificato che i gap di banda ottica sintonizzabili sono indotti dall'accoppiamento a reticolo di carica forte come risultato del drogaggio di elettroni.
Il primo autore di questo secondo articolo è il dottor Xinmao Yin del Dipartimento di Fisica della Facoltà di Scienze del NUS.
I risultati della ricerca dei due studi forniscono informazioni su altri materiali che possiedono una struttura simile con MoS 2 .
"MoS2 rientra in un gruppo di materiali noti come dialcogenuri di metalli di transizione bidimensionali (2-D-TMD) che sono di grande interesse per la ricerca a causa delle loro potenziali applicazioni industriali. Le nuove conoscenze dei nostri studi ci aiuteranno a sbloccare le possibilità di applicazioni basate su 2-D-TMD come la fabbricazione di transistor ad effetto di campo basati su 2-D-TMD, " ha detto Asst Prof Rusydi.
Sfruttando i risultati di questi studi, i ricercatori applicheranno studi simili ad altri 2-D-TMD e esploreranno diverse possibilità di generare nuovi, proprietà preziose in 2-D-TMD che non esistono in natura.
