Att komprimera en halvledare för att föra atomer närmare varandra eller sträcka ut den för att flytta dem längre isär kan dramatiskt förändra hur elektricitet flödar och hur ljus emitteras. Forskare hittade ett innovativt sätt att komprimera eller sträcka mycket tunna (enkel- och dubbelskikts) filmer av volframdiselenid genom att placera filmen på olika ytor vid höga temperaturer. Den underliggande ytan sträcktes eller komprimerades vid kylning. Varför? Med få undantag, alla material expanderar när de värms upp och drar ihop sig när de kyls. Dock, denna förändring sker i olika takt. Eftersom filmerna reagerar i en annan takt än ytan, filmerna sträcker sig eller komprimeras vid kylning. Spännande nog, de elektroniska egenskaperna hos de sträckta filmerna var dramatiskt annorlunda.

Sträckfilmer för att ändra hur de leder elektricitet kan leda till starkare LED-ljus, effektivare lasrar, och högpresterande elektronik. Sträckning eller komprimering av filmer möjliggör kontrollerad modifiering av elektroniska egenskaper som kan användas för att utforska materialens underliggande fysik. Tekniken har använts för att göra 2-D halvledande filmer som kan användas i olika enheter.

Materialens elektroniska och optiska egenskaper är direkt relaterade till deras atomära kristallstruktur. Genom att föra atomer närmare varandra (komprimera) eller flytta isär dem (sträcka ut), man kan dramatiskt förändra materialens elektroniska och optiska egenskaper. Nu, forskare i Berkeley, Kalifornien, har utvecklat en ny metod för att kontrollerat inducera upp till 1 procent töjning på grund av sträckning och 0,2 procent töjning på grund av kompression i 2-D volframdiselenid (WSe2). I den här studien, forskarna odlade en halvledare vid hög temperatur på olika substrat med olika termiska egenskaper. Vid kylning, dessa substrat drogs samman mer eller mindre än halvledaren. Om underlaget krympte mer, 2-D-halvledarfilmen var i komprimering.

När substratet krympte mindre, kristallstrukturen hos 2-D-halvledarfilmen sträcktes. Att sträcka ut filmen gav en ny förändring i filmens elektroniska egenskaper, och materialet ändrades från att vara ett "indirekt" till ett "direkt" bandgapmaterial vilket resulterade i att det ansträngda materialet avgav ljus med samma mängd energi (det vill säga, en ökad fotoluminescenseffektivitet). Den här nya metoden kan användas för att utveckla töjningskonstruerade 2D-halvledare och kontrollera deras elektroniska egenskaper. Detta kommer att göra det möjligt för forskare att utveckla en bättre förståelse för materialets underliggande fysik samt producera nya material för utveckling av högeffektiva elektroniska enheter.