Investigadores de la Universidad Nacional de Singapur (NUS) han establecido nuevos hallazgos sobre las propiedades del disulfuro de molibdeno bidimensional (MoS 2 ), un semiconductor del futuro ampliamente estudiado.
En dos estudios separados dirigidos por el profesor Andrew Wee y el profesor asistente Andrivo Rusydi del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias de la NUS, los investigadores descubrieron el papel del oxígeno en MoS 2 , y una técnica novedosa para crear múltiples elementos ajustables, huecos de banda óptica invertida en el material. Estos nuevos conocimientos profundizan la comprensión de las propiedades intrínsecas de MoS 2 lo que potencialmente podría transformar sus aplicaciones en la industria de los semiconductores.
Investigadores de la Universidad Nacional de Singapur han establecido nuevos hallazgos sobre las propiedades del disulfuro de molibdeno bidimensional (MoS 2 ), un semiconductor del futuro ampliamente estudiado.
Los estudios fueron publicados en revistas científicas de prestigio Cartas de revisión física y Comunicaciones de la naturaleza respectivamente.
MoS 2 —Una alternativa al grafeno
MoS 2 es un material similar a un semiconductor que exhibe propiedades ópticas y electrónicas deseables para el desarrollo y mejora de transistores, fotodetectores y células solares.
El profesor Wee explicó:"MoS 2 tiene una gran importancia industrial. Con una estructura bidimensional atómicamente delgada y la presencia de una banda prohibida de energía de 1.8eV, MoS 2 es un semiconductor que puede ofrecer aplicaciones más amplias que el grafeno, que carece de banda prohibida ".
La presencia de oxígeno altera las propiedades electrónicas y ópticas de MoS2
En el primer estudio publicado en Cartas de revisión física el 16 de agosto de 2017, Los investigadores de NUS realizaron un análisis en profundidad que reveló que la capacidad de almacenamiento de energía o la función dieléctrica de MoS 2 se puede alterar con oxígeno.
El equipo observó que MoS2 mostraba una función dieléctrica más alta cuando se expone al oxígeno. Este nuevo conocimiento arrojó luz sobre cómo la adsorción y desorción de oxígeno por MoS2 se puede emplear para modificar sus propiedades electrónicas y ópticas para adaptarse a diferentes aplicaciones. El estudio también destaca la necesidad de una consideración adecuada de los factores extrínsecos que pueden afectar las propiedades del material en investigaciones futuras.
El primer autor de este artículo es el Dr. Pranjal Kumar Gogoi del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias de la NUS.
MoS2 puede poseer dos espacios de banda óptica sintonizables
En el segundo estudio publicado en Comunicaciones de la naturaleza el 7 de septiembre de 2017, El equipo de investigadores de NUS descubrió que, a diferencia de los semiconductores convencionales, que normalmente tienen una sola brecha de banda óptica, El dopado electrónico de MoS2 sobre oro puede crear dos espacios de banda óptica inusuales en el material. Además, los dos bandgaps ópticos en MoS2 se pueden sintonizar a través de un simple, proceso de recocido sencillo.
El equipo de investigación también identificó que las brechas de banda ópticas sintonizables son inducidas por el acoplamiento de celosía de carga fuerte como resultado del dopaje electrónico.
El primer autor de este segundo artículo es el Dr. Xinmao Yin del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias de la NUS.
Los hallazgos de la investigación de los dos estudios brindan información sobre otros materiales que poseen una estructura similar con MoS 2 .
"MoS2 pertenece a un grupo de materiales conocidos como dihalcogenuros de metales de transición bidimensionales (2-D-TMD) que son de gran interés para la investigación debido a sus posibles aplicaciones industriales. Los nuevos conocimientos de nuestros estudios nos ayudarán a descubrir las posibilidades de aplicaciones basadas en 2-D-TMD, como la fabricación de transistores de efecto de campo basados en 2-D-TMD, ", dijo el profesor asistente Rusydi.
Aprovechando los hallazgos de estos estudios, Los investigadores aplicarán estudios similares a otros 2-D-TMD y explorarán diferentes posibilidades de generar nuevos, propiedades valiosas en 2-D-TMD que no existen en la naturaleza.
