(In alto) L'illustrazione mostra un semiconduttore di bisolfuro di molibdeno (MoS2) 2-D con difetti strutturali come atomi di superficie mancanti. (In basso) Il trattamento del semiconduttore 2-D con un superacido guarisce i difetti strutturali e migliora le prestazioni elettroniche del materiale.
La progettazione di sensori indossabili o altri dispositivi richiede robustezza, elettronica flessibile. Film estremamente sottili, solo un atomo di spessore, come il bisolfuro di molibdeno (MoS2), mantieni la promessa. Per la loro commercializzazione è necessaria una sintesi su vasta scala di questi materiali. Ma i film sottili di oggi sono afflitti da difetti strutturali. Questi difetti riducono le prestazioni del dispositivo. Scienziati della New York University e del Center for Functional Nanomaterials hanno implementato un trattamento superacido per la guarigione dei difetti nei film sottili di MoS2. Hanno dimostrato che questo semplice trattamento chimico è compatibile con la fabbricazione di dispositivi elettronici. Anche, il processo migliora le prestazioni del dispositivo riducendo la densità dei difetti nel materiale.
I computer indossabili sono una tendenza emergente. Per sfruttare questa tendenza, l'industria ha bisogno di dispositivi meccanicamente flessibili. I film sottili possono consentire dispositivi efficienti dal punto di vista energetico e ad alta velocità. Questo lavoro è un passo fondamentale verso la realizzazione di dispositivi indossabili.
La natura atomicamente sottile dei semiconduttori 2-D stratificati dà origine a una gamma di proprietà fisiche uniche, che spesso non esistono nei semiconduttori sfusi tradizionali come il silicio. Queste proprietà fisiche possono abilitare una nuova famiglia di dispositivi, dai sensori agli interruttori logici, che hanno prestazioni superiori rispetto alle loro controparti convenzionali. La produzione di materiali 2-D privi di difetti su larga scala è alla base della traduzione di studi scientifici di base in prodotti reali. Però, i materiali sintetici 2-D sono afflitti da un gran numero di difetti che sopprimono molte delle loro proprietà utili. Nella continua ricerca per ottenere grandi semiconduttori 2-D privi di difetti, scienziati della New York University hanno dimostrato che un trattamento con superacido aumenta le prestazioni dei dispositivi realizzati con MoS2 monostrato 2-D. In collaborazione con gli scienziati del Center for Functional Nanomaterials, hanno utilizzato una tecnica avanzata di caratterizzazione dei materiali, chiamato Nano-Auger, studiare la struttura di MoS2 2-D su scala atomica. Hanno scoperto che il trattamento con superacido è per lo più efficace nella guarigione dei difetti nelle regioni di MoS2 che hanno atomi di zolfo mancanti.
Questi risultati sono passi importanti verso la realizzazione di dispositivi ad alte prestazioni da semiconduttori sintetici 2-D.
