Investigadores de la Universidad de Exeter han desarrollado un método de producción pionero para dispositivos de heteroestructura, basado en materiales 2-D como el grafeno.

El nuevo estudio, publicado en Comunicaciones de la naturaleza , se centra en un método de producción, basado en la abrasión mecánica, donde se forman estructuras multicapa mediante la abrasión directa de diferentes polvos de material de Van der Waals directamente uno encima del otro.

La nueva técnica vio emerger heterointerfaces agudos para ciertas combinaciones de heteroestructura. Los resultados allanan el camino para la apertura de una amplia gama de dispositivos basados ​​en heterointerfaces.

Para demostrar la aplicabilidad de este método, Los investigadores demostraron una multitud de dispositivos funcionales diferentes, como resistencias, condensadores, transistores, diodos y fotovoltaica.

El trabajo también demostró el uso de estas películas para aplicaciones energéticas, como en dispositivos nanogeneradores triboeléctricos y como catalizador en la reacción de desprendimiento de hidrógeno.

Darren Nutting, de la Universidad de Exeter y coautor del estudio, dijo:"El método de producción es realmente simple, puede pasar del sustrato desnudo al dispositivo de heteroestructura funcional en unos 10 minutos.

"Todo esto sin la necesidad de condiciones de crecimiento complejas, 20 horas de ultrasonidos o producción de fase líquida desordenada.

"El método es aplicable a cualquier cristal de material bidimensional, y se puede automatizar fácilmente para producir heteroestructuras de tamaño y complejidad arbitrarios. Esto permite la producción de una gran cantidad de posibilidades de dispositivos con un rendimiento superior a los creados con métodos más complejos ".

Dr. Freddie Withers, también de la Universidad de Exeter y autor principal agregó:"El aspecto más interesante y sorprendente de este trabajo es que se pueden realizar heterointerfaces claramente definidas mediante abrasión directa, lo que inicialmente esperábamos conduciría a una mezcla de materiales al lijar directamente capa por capa. Esta observación permite realizar una gran cantidad de dispositivos diferentes a través de un proceso de fabricación extremadamente simple y de bajo costo.

"También descubrimos que el rendimiento de nuestros materiales supera significativamente el rendimiento de las tecnologías de producción de materiales 2-D escalables de la competencia. Creemos que esto se debe a los tamaños de cristalitos más grandes y las interfaces de cristalito más limpias dentro de nuestras películas. Teniendo en cuenta el desarrollo rudimentario del proceso abrasivo, por lo tanto lejos, Será interesante ver hasta dónde podemos llevar los niveles de rendimiento ".

Las heteroestructuras formadas a través de materiales de van der Waals desgastados se publica en Comunicaciones de la naturaleza .