Investigadores de la NUS desarrollan una novedosa estrategia para cultivar dicalcogenuros bidimensionales de metales de transición
Este enfoque proporciona un método prometedor para la ingeniería de fase de TMDs 2D y la fabricación de dispositivos de heteroestructura 2D
Los dicalcogenuros bidimensionales de metales de transición (2D TMD) presentan diversas estructuras polimórficas, como las fases 2H (prismática trigonal), 1T (octaédrica), 1T′ y Td. Estas fases confieren una serie de propiedades como la superconductividad, la ferroelectricidad y el ferromagnetismo. La manipulación de estas fases estructurales permite ajustar las ricas propiedades físicas de los TMD y controlar con precisión sus características mediante lo que se conoce como ingeniería de fases.
En este trabajo, un equipo de investigación dirigido por el profesor Andrew Wee, del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional de Singapur (NUS), en colaboración con socios internacionales, utilizó la epitaxia de haces moleculares (MBE) para hacer crecer nanoribbones de diseleniuro de molibdeno (MoSe2) como plantilla heteroepitaxial en el plano para sembrar el crecimiento del diseleniuro de cromo (CrSe2) en fase H. La MBE es una técnica que permite crear capas muy finas de materiales sobre una superficie depositando moléculas una a una. Esto permite controlar con precisión la composición, el grosor y la estructura de las capas depositadas a nivel atómico.
Utilizando técnicas de microscopía de efecto túnel de barrido (STM) en vacío ultraalto y de microscopía de fuerza atómica sin contacto (nc-AFM), los investigadores observaron interfaces de heteroestructura atómicamente nítidas con alineaciones de banda de tipo I y los defectos característicos de los límites gemelos en espejo en las monocapas de CrSe2 de fase H. Estos límites gemelos en espejo mostraron una estructura de tipo I en la capa de CrSe2. Estos límites gemelos en espejo mostraron un comportamiento único dentro del sistema electrónico unidimensional confinado.
Esta investigación representa una continuación de la exploración en curso del equipo sobre el control de la estructura de fases y los estudios de propiedades físicas de materiales 2D.
El Dr. LIU Meizhuang, primer autor del trabajo de investigación, declaró: "También hemos logrado el crecimiento selectivo en fase del diseleniuro de vanadio en fase H utilizando esta plantilla heteroepitaxial en el plano. Este método heteroepitaxial en el plano, selectivo de fase, puede convertirse en una forma general y controlable de ampliar la biblioteca de estructuras de fase 2D-TMD, con lo que avanzaría la investigación fundamental y las aplicaciones de dispositivos de fases 2D específicas".
El profesor Wee añadió: "La capacidad de controlar la fase de heteroestructuras laterales 2D abre muchas nuevas oportunidades en aplicaciones de dispositivos."
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