Kredit:Seoul National University
Sedan den framgångsrika isoleringen av grafen från bulkgrafit, anmärkningsvärda egenskaper hos grafen har lockat många forskare till det helt nya forskningsområdet för 2D-material. Dock, trots utmärkt bärarrörlighet av grafen, direkt applicering av grafen på fälteffekttransistorer hindras allvarligt på grund av dess gaplösa bandstruktur. Alternativt halvledande övergångsmetalldikalkogenider (TMDC) har fokuserats intensivt under det senaste decenniet. Dock, brett bandgap 2-D material med> 3 eV har krävts för UV-relaterade optoelektroniska enheter, kraftelektronik, och dielektriska skikt.
En av de lovande kandidaterna är transition metal oxides (TMOs), som har ett stort bandgap, strukturell mångfald, och avstämbara fysikaliska/kemiska egenskaper. Ändå, den skalbara tillväxten av atomärt tunna TMO:er är fortfarande utmanande tills nu, eftersom den är mycket benägen att drabbas av galler-felmatchning och stark substratklämning under tillväxt.
Nyligen, forskargruppen ledd av prof. Gwan-Hyung Lee vid Seoul National University övervann problemet genom att använda van der Waals (vdW) epitaxiell tillväxtmetod. Forskargruppen rapporterade en ny metod för skalbar tillväxt av ortorombisk molybdenoxid (α-MoO) 3 ) nanoark på grafensubstratet. En viktig fråga i detta arbete är vad tjockleken påverkar de elektriska och fysiska egenskaperna. För att ta reda på detta, omfattande atomkraftmikroskopi (AFM) studier utfördes för att utforska strukturella och elektriska egenskaper hos MoO 3 lager med olika tjocklek.
Intressant, AFM-studie visade att MoO 3 nanosheets behåller bulkliknande strukturella och elektriska egenskaper även när MoO 3 nanoark är tjockare än 2 - 3 lager (1,4 - 2,1 nm i tjocklek).
Särskilt, tjocklekskänsligheten för friktionen är mycket liten jämfört med andra hexagonala 2D-material. Detta spännande resultat tillskrivs de dubblerade oktaedriska planen hos monolager MoO 3 med exceptionellt liten interatomär separation. Dessutom, arbetsfunktion och dielektricitetskonstant är också tjockleksoberoende, tillsammans med oföränderlig elektronisk bandstruktur oavsett tjocklek. Förutom, laget visade att MoO 3 nanosheets får ett stort strömgap och hög dielektricitetskonstant, understryker att MoO 3 kan användas som lovande 2-D dielektriska material.
