Científicos de la Universidad Politécnica de Tomsk y sus colegas de Alemania han realizado un experimento que demuestra el comportamiento de áreas de materiales bidimensionales. El estudio tiene aplicaciones en la creación de pantallas flexibles para teléfonos inteligentes y otros dispositivos, esquemas ópticos y de computación flexibles, células solares flexibles y así sucesivamente. Los científicos están trabajando en una tecnología para observar cómo interactúan los materiales a nanoescala, para determinar la tensión local que se produce en su interacción, e incluso ver defectos de los materiales a nanoescala que permitirán mejorar los componentes nanoelectrónicos. El resultado del estudio se publicó en Nano letras .

"En la actualidad, en el campo de la electrónica y la tecnología digital, hay una tendencia a miniaturizar los dispositivos. Esta tendencia es más relevante para los transistores, "dice el Prof. Raul Rodrigez del Departamento de Láseres y Tecnología de Iluminación." Hoy en día, existen tecnologías modernas que permiten la creación de transistores con un ancho de canal de 12 a 14 nanómetros, colocando así más transistores en el procesador, aumentar la productividad de los teléfonos inteligentes y otros dispositivos electrónicos en miniatura. Para mejorar aún más estas tecnologías y crear transistores de tamaños aún más pequeños, debemos entender cómo se comporta el material semiconductor cuando interactúa con metales y cómo cambian sus propiedades a nanoescala ".

Previamente, según los científicos, Los materiales componentes de la electrónica moderna se estudiaron solo a macro y microescala, pero los datos obtenidos no siempre fueron suficientes para comprender la interacción de los materiales entre sí. En el artículo publicado, los científicos demostraron por primera vez cómo se comportan los materiales componentes de la nanoelectrónica avanzada a nanoescala.

"Para la creación de la línea completa de diferentes dispositivos utilizados en nanoelectrónica, en particular los flexibles, se requieren varias clases de materiales bidimensionales, incluidos los semiconductores. El disulfuro de molibdeno es uno de los semiconductores más famosos. Nuestro objetivo era estudiar la tensión que se produce en este material a nanoescala, así como los procesos de su estiramiento o compresión en diferentes estructuras y campos, "dicen los autores del trabajo de investigación.

Los científicos utilizaron nano-triángulos de oro. Sobre ellos se colocaron dos monocapas de bisulfuro de molibdeno, que se transformaron debido a la forma convexa de los nanotriangulos, causando una tensión local del 1,4 por ciento.

"La tensión es mayor de la que inicialmente esperábamos. En general, no teníamos el objetivo de crear la mayor tensión posible, pero es interesante que simplemente poner capas delgadas de bisulfuro de molibdeno sobre el metal puede causar deformaciones tan significativas. Esto es muy importante para entender qué sucede cuando un semiconductor (disulfuro de molibdeno) entra en contacto con un conductor (oro) si queremos crear un nanodispositivo, "dice el profesor Rodrigez." En nuestro trabajo, mostramos que no podemos descuidar la interacción entre una película delgada y un sustrato en nanodispositivos de electrones. Cuando se estudian estos materiales, todas sus propiedades se investigan sobre un sustrato plano. Sin embargo, un metal usado en electrodos puede cambiar las propiedades del material. Esto es inevitable pero tal vez se pueda explotar ".

Raul Rodrigez especifica que el artículo publicado fue el primero en describir tales medidas locales de deformación. El experimento utilizó espectroscopía Raman mejorada con punta (TERS) que combinaba métodos de espectroscopía óptica y microscopía de fuerza atómica. El elemento principal de la tecnología es una nano-antena de oro incrustada en el microscopio de fuerza atómica. Su tamaño varía desde micrones en la base hasta nanómetros en la punta. Se coloca una nanopartícula en la punta de la antena y los científicos solo estudian las señales recibidas de esta nanopartícula. Los científicos enfatizan que el método TERS es aplicable tanto para estudiar la tensión local y los procesos de interacción de partículas como para detectar defectos en ciertos materiales a nanoescala.