भविष्य सूचना प्रौद्योगिकी कम बिजली, उच्च प्रदर्शन ट्रांजिस्टर की आवश्यकता है, अंतर्राष्ट्रीय प्रौद्योगिकी रोडमैप अर्धचालक भविष्य ट्रांजिस्टर चैनल लंबाई में चित्रित के लिए, कम से कम 10 नैनोमीटर है।, एक आयामी (2 डी) परमाणु क्रिस्टलीय सामग्री पारंपरिक अर्धचालक पदार्थ की तुलना में हाल के वर्षों में अध्ययन किया , छोटे, उच्च गतिशीलता, बिजली के गुणों और अन्य विशेषताओं की तैयारी लैमिनेटेड heterostructure आसान विनियमन में आसानी बिखरने सामग्री एक दो आयामी परमाणु क्रिस्टल सामग्री में भविष्य ट्रांजिस्टर लिए एक अच्छे उम्मीदवार बन यह आवर्त सारणी में पाया गया है समूह चतुर्थ तत्व सामग्री की एक परत का गठन (जैसे ग्राफीन, alkenyl सिलिकॉन, जर्मेनियम और टिन alkenyl ene, आदि) एक उच्च वाहक गतिशीलता होने है, लेकिन इसकी bandgap के कारण शून्य या शून्य के करीब है, जो क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर को सीमित करता है इलेक्ट्रॉनिक्स उपकरणों के आवेदन संभावना।
इसके विपरीत, एक शीट सामग्री आवर्त सारणी में एक समूह वी तत्व से बना है, उदाहरण के, काले फास्फोरस के लिए, एक बड़ा बैंड अंतराल विशेषताओं और उच्च वाहक गतिशीलता, आदि होने हालांकि, काला फास्फोरस वातावरण की स्थिति में अस्थिर , डिवाइस यह सीमित है की प्रयोज्यता द्वारा तैयार। हाल ही में, वी सुरमा, सुरमा ene (antimonene) की एक परत का गठन तत्वों शोधकर्ताओं से बहुत रुचि को आकर्षित किया। सुरमा alkenyl सैद्धांतिक रूप से भविष्यवाणी की गई बैंड अंतराल परत मोटाई के साथ बदलता परिवर्तन, विशेष रूप से एकल सुरमा alkenyl के लिए, सिद्धांत भविष्यवाणी की है। कि 2.28 eV के एक बैंड अंतराल। इस बीच, ग्राफीन के साथ तुलना में, सुरमा alkenyl उच्च वाहक गतिशीलता होने इन विशेषताओं, सुरमा और संबद्ध इलेक्ट्रॉनिक्स ene के आधार पर optoelectronic उपकरणों क्षेत्र संभावित अनुप्रयोगों। इसलिए, इस सामग्री, विशेष रूप से उच्च गुणवत्ता वाले की एक परत प्राप्त करने के लिए कैसे सुरमा-en-बढ़ती चिंता का विषय है।
चीनी अकादमी ऑफ साइंसेज, चीनी अकादमी भौतिकी विज्ञान संस्थान / बीजिंग संघनित पदार्थ भौतिक विज्ञान राष्ट्रीय अनुसंधान केंद्र अनुसंधान दल उपन्यास दो आयामी क्रिस्टलीय सामग्री, भौतिक गुण और बुनियादी अनुसंधान तैयार करने के लिए पिछले कुछ वर्षों में होंगजून द्वारा उच्च नेतृत्व की, शोध परिणामों की एक श्रृंखला बना दिया। हाल ही में, टीम डॉक्टर वू जू, शाओ यान और वांग ये-लिआंग, एक शोधकर्ता, सुरमा-ईन Photoelectron स्पेक्ट्रोस्कोपी विश्लेषण की एक परत, केंद्र के बीजिंग सिंक्रोटॉन विकिरण रिसर्च एसोसिएट के साथ टीम को तैयार किया और इसकी संरचना और गुणों का अध्ययन किया। सहयोग में वांग Jiaou; सैद्धांतिक दृष्टि से, वे अन्य सूर्य Jiatao भौतिकी रिसर्च एसोसिएट के साथ सहयोग, एक भौतिक शोधकर्ता दान Youguo चाहते द्वारा प्रदान की ditelluride पैलेडियम (PdTe2) एकल क्रिस्टल सब्सट्रेट इस्तेमाल किया।
एक विशेष प्रयोगात्मक डिजाइन की प्रक्रिया में, शोधकर्ताओं खाते में बहुस्तरीय संक्रमण धातु dichalcogenide यौगिक ले (संक्षिप्त TMD) PdTe2 सतह रासायनिक स्थिर है, जबकि एक हेक्सागोनल समरूपता, जाली अवधि (4.10 ए) और एक क्रिस्टल सुरमा होने अवधि (4.12 क) के सिद्धांत के साथ परत जाली मिलान में एक ethylenically सुरमा जाली बेमेल के (अवधि 4.01 क) केवल 2.3%। इस प्रकार, वे सब्सट्रेट के रूप में चुना PdTe2 है, आणविक बीम epitaxy का उपयोग कर भविष्यवाणी विधि, उच्च गुणवत्ता वाले एकल ethylenically सुरमा प्राप्त करने के लिए। कम ऊर्जा इलेक्ट्रॉन विवर्तन (LEED) और स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोपी (एसटीएम) और अन्य साधनों के माध्यम से एक उत्तम संरचना का अध्ययन, एसटीएम अंजीर के एकल ethylenically सुरमा परमाणु व्यवस्था हो गई है। स्पष्ट रूप से प्रतिष्ठित किया जा सकता सुरमा परमाणुओं एक हेक्सागोनल मधुकोश संरचना, एक सुरमा alkenyl फार्म; LEED प्रयोगों चलता है कि वे एक बड़े क्षेत्र, उच्च गुणवत्ता वाले एकल क्रिस्टल सुरमा ene (1 अंजीर।) एक्स-रे Photoelectron स्पेक्ट्रोस्कोपी बाध्यकारी प्रयोग और बोर्ड इलेक्ट्रॉनिक्स प्राप्त की। डोमेन कार्यों सैद्धांतिक परिणाम सब्सट्रेट और सुरमा alkenyl की एक परत (छोटे, केवल कमजोर वैन डेर वाल्स बातचीत (fig। 2, छवि। 3)। आगे एसटीएम और प्रयोगात्मक टिप्पणियों एक्सपीएस दिखाने के बीच स्थानीय इलेक्ट्रॉनिक राज्यों का पता चला अंजीर। 4), सुरमा एकल उच्च रासायनिक स्थिरता होने हवा alkenyl में, यह हवा के संपर्क के बाद ऑक्सीकरण नहीं है आगे ethylenically सुरमा भविष्य आवेदन करने के लिए इस सुविधा के लिए।
इस काम के लिए उच्च गुणवत्ता वाले एकल-ईन सुरमा तैयार करने की एक विधि प्रदान की है, और यह भी एक heterostructure दो आयामी सामग्री, जैसे कि, एक भी TMD सब्सट्रेट के रूप में epitaxial विकास सामग्री का प्रत्यक्ष उपयोग होने atomically फ्लैट इंटरफेस की तैयारी के लिए एक नए विचार प्रदान करता है एक दो आयामी परमाणु क्रिस्टल सामग्री,, दो आयामी सामग्री heterojunction उपकरणों के लिए एक मूल्यवान संदर्भ प्रदान करता है। इस बीच ग्राफीन आधारित सामग्री की एक नई सुरमा alkenyl आयामी परमाणु क्रिस्टल संरचना के रूप में, कार्बन आधारित दो आयामी गैर विस्तार मधुकोश क्रिस्टल सामग्री अनुसंधान, और यह एक विस्तृत बैंड अंतराल, उच्च गतिशीलता, स्थिरता वातावरण की स्थिति के तहत, भविष्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में संभावित आवेदन के साथ के लक्षण है।
संबंधित परिणाम उन्नत सामग्री में प्रकाशित किए गए थे। अध्ययन चीन के राष्ट्रीय प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन, विज्ञान मंत्रालय और चीनी अकादमी ऑफ साइंसेज के द्वारा समर्थित किया गया।
1. अंजीर एकल परमाणु परत एक सुरमा-ईन की epitaxial विकास। सुरमा alkenyl योजनाबद्ध (क) के PdTe2 विकास सतह monolayer, और एसटीएम छवियों LEED विवर्तन स्पॉट (ख), अंजीर परमाणु संकल्प एसटीएम (ग) की एक विस्तृत श्रृंखला और अंजीर के इसी पार्श्व अनुभाग। (ई, एफ), परमाणु संरचना, और (घ) एक शीर्ष और किनारे के दृश्य।
सुरमा-ईन (ए, डी), एक एनालॉग छवि संगत एसटीएम (ख), प्रयोगात्मक छवियों (ग), इलेक्ट्रॉन स्थानीयकरण समारोह अनुभाग और अंजीर के एक शीर्ष दृश्य के monolayer की सतह के अंजीर 2.PdTe2 परमाणु संरचनात्मक मॉडल। (ई, एफ)।
विकास सब्सट्रेट के अंजीर 3.PdTe2 सामने सतह सुरमा alkenyl एक्सपीएस माप की एक monolayer (क, ख) पी.डी. और ते तत्वों सुरमा Sb ene एक्सपीएस माप तत्व (सी) monolayer, पता चलता है कि सुरमा-ईन की एक परत के साथ सब्सट्रेट लगभग कोई शुल्क हस्तांतरण नहीं है
4. अंजीर सुरमा alkenyl रासायनिक स्थिरता परीक्षण के monolayer। एसटीएम (क, ख, ग) और एक्सपीएस (घ) संश्लेषण प्रयोगों हवा जोखिम के बाद monolayer सुरमा alkenyl में कोई परिवर्तन नहीं दिखाने के लिए, उत्कृष्ट रासायनिक स्थिरता दिखा रहे हैं।
