Найден новый механизм синтеза дихалькогенидов переходных металлов

Найден новый механизм синтеза дихалькогенидов переходных металлов

В Японском научно-техническом агентстве по программам базовых стратегических исследований удалось прояснить новый механизм синтеза дихалькогенидов переходных металлов (TMD), представляющих полупроводниковые атомные листы толщиной атомного порядка. Поскольку достаточно сложно непосредственно наблюдать аспект процесса выращивания TMD в специальной среде, начальный процесс роста оставался неясным. Соответственно, появилась необходимость выяснить подробный механизм синтеза для получения высококачественного TMD.

Метод исследования наблюдений

Метод исследования наблюдений разработан исследовательской группой для изучения аспекта роста TMD как оптического изображения в реальном времени в специальной высокотемпературной атмосфере с температурой около 800°C в присутствии агрессивных газов. Кроме того, подложка для синтеза — механизм управления диффузией во время роста кристаллов предшественника, был разработан ранее.

Кроме того, было выяснено, что растущий предшественник рассеивает на расстояние примерно в 100 раз большее, чем в обычных полупроводниковых материалах. Также было продемонстрировано, что зародышеобразование происходит благодаря вовлечению предшественника в капельное состояние. Используя этот метод, в практическом масштабе была достигнута крупномасштабная интеграция более 35 000 монослойных монокристаллических атомных листов на подложке.

Используя результаты настоящего исследования, можно изготовить крупномасштабную интеграцию толстых полупроводниковых атомных пластин атомного порядка. Ожидается, что такие пластины будут применяться на практике в области гибкой электроники следующего поколения.

Примечания для лучшего понимания

1) Дихалькогениды переходных металлов (TMD)

Материалы атомного уровня, напоминающие структуру графена. Этот материал имеет структуру, где переходный металл расположен между атомами халькогена. Графен демонстрирует характеристики металлической проводимости, но материал TMD имеет ширину запрещённой зоны, близкую к свойствам полупроводника. Ожидается, что дихалькогениды переходных металлов будут применяться в области полупроводниковых приборов.

2) Метод синтеза на месте мониторинга

Техника выращивания кристаллов, предоставляющая возможности контролировать состояния синтеза в режиме реального времени.

3) Предшественник

Сырьё, используемое для выращивания кристаллов. При включении в кристалл части этого сырья, или полного содержимого, структура становится элементом, составляющим кристалл.

4) Атомный порядок

Размер одного атома равен нескольким ангстремам (один ангстрем равен одной десятитысячной части метра). Другими словами – имеет место размерность от одного до нескольких интегрированных атомов.


При помощи информации: JST