استفاده از ماکروویو برای تولید لایه‌های بسیار نازک

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما؛ لایه‌برداری با کمک مایکروویو ۵۰ برابر بیشتر از آنچه که توسط اولتراسوناسیون به دست می‌آید، محصول ارائه می‌دهد که کیفیت مواد تولید شده قابل مقایسه با لایه‌برداری مکانیکی است. این فرآیند سریع به حداقل پردازش نیاز دارد و نویدی برای شروع کاربرد‌های جدید این نانوماده در دستگاه‌های الکترونیکی و فوتونیک است.

MoS ۲ یک دی کالکوژنید فلز انتقالی است، ماده‌ای جالب در زمینه الکترونیک که برای طیف گسترده‌ای از خصوصیات فیزیکی آن از نیمه هادی‌ها، ابررسانا‌ها تا عایق‌ها، بسته به ابعاد آن مورد توجه است. تعداد لایه‌های انباشته در تعیین این خصوصیات بسیار مهم است. به عنوان مثال، MoS ۲ تک لایه، یک باند مستقیم ۱٫۹۰ ولت را به نمایش می‌گذارد، در حالی که ۲ H-MoS ۲ توده‌ای یک باند غیرمستقیم ۱٫۲۳ ولت ارائه می‌دهد. این خصوصیات باعث می‌شود کاندیدا‌های ایده‌آل برای استفاده در حوزه‌های مختلف باشد. با این حال، به دست آوردن لایه‌های بزرگ و با کیفیت بالا از MoS ۲ یک چالش بزرگ است.

روش‌های لایه‌برداری فاز مایع موجود دارای بازدهی کم بوده و اغلب منجر به ضخامت گسترده‌ای می‌شود و به دست آوردن ۲ H-MoS ۲ با چند لایه محدود دشوار است. در تلاش برای بهبود بازده، محققان روش‌های دیگری از جمله آسیاب گلوله‌ای، لایه‌برداری الکتروشیمیایی و لایه‌برداری دینامیک سیال را مورد بررسی قرار داده‌اند. با این حال، این روش‌ها دارای مشکلات مقیاس‌پذیری هستند یا ۱ T- MoS ۲ فلز تولید می‌کنند، که دارای خواص و کاربرد‌های مختلفی است.

این تیم اسپانیایی، یک روش جدید به کمک مایکروویو را برای لایه‌برداری از پوسته‌های MoS ۲ آزمایش کرده است. آن‌ها دریافتند که در این روش مواد به خوبی با اندازه‌های جانبی قابل مقایسه با نمونه‌های بدست آمده توسط لایه‌برداری مکانیکی تولید می‌شود. عملکرد این فرآیند تقریباً ۵۰ برابر بیشتر از روش‌های لایه برداری اولتراسونیک است. این کیفیت ماده قابل مقایسه با لایه‌برداری مکانیکی را به همراه دارد، که پوسته‌های آن مشابه مواردی است که توسط این روش به دست می‌آید، اما با عملکرد غیرقابل مقایسه بالاتر. این فناوری سریع بوده و فقط چند دقیقه طول می‌کشد و به حداقل پردازش نیاز دارد.

به نقل از وبگاه فیز (Phys)ِ؛ این روش از مزیت‌های دو روش لایه‌برداری فاز مکانیکی و مایع بهترین استفاده را می‌کند و نتایج هر مورد را از نظر ضخامت، اندازه جانبی، عملکرد و زمان پردازش بهبود می‌بخشد. روش محققان نشان‌دهنده پیشرفت قابل توجهی در زمینه لایه‌برداری MoS ۲ است و یک فرآیند با بازده بالا و سریع را ارائه می‌دهد که باعث تولید پوسته‌های MoS ۲ با کیفیت بالا و چند لایه می‌شود.