La répartition des éléments de différents matériaux 2D. Crédit :©Science China Press
Les matériaux 2-D ont des structures en treillis spéciales. Les atomes d'une même couche sont généralement liés par une liaison covalente, tandis que la force entre les couches est un couplage de van der Waals. Ils ont des surfaces super propres sans aucun lien pendant. Ainsi, la conception des hétérojonctions est plus flexible lorsque des matériaux 2-D sont utilisés pour constituer des hétérojonctions. Les hétérojonctions formées par différents matériaux 2-D ont des propriétés intéressantes, y compris l'optimisation de l'alignement des bandes, bande interdite, transfert de charge et propriétés optiques.
Récemment, une étude intitulée "Chemical vapor deposition growth of two-dimensional heterojunctions" par le professeur Zhongming Wei de l'Institute of Semiconductors, Académie chinoise des sciences, a été publié dans SCIENCE CHINE Physique, Mécanique &Astronomie . Dans cette revue, les méthodes de dépôt chimique en phase vapeur (CVD) pour fabriquer des hétérojonctions 2D sont expliquées sur la base des recherches menées au cours des dernières années. L'histoire du développement des hétérojonctions des matériaux 2-D est introduite, ainsi que les influences de différentes conditions de croissance sur les hétérojonctions. Finalement, l'étude détaille quelques autres méthodes pour préparer des hétérojonctions.
La méthode de transfert est une bonne technique de laboratoire pour les hétérojonctions de matériaux 2-D. Les chercheurs peuvent facilement utiliser cette méthode pour obtenir l'hétérojonction spécifique qu'ils souhaitent. Cependant, une technique efficace et stable est nécessaire pour l'industrie. Le dépôt chimique en phase vapeur est introduit pour fabriquer des hétérojonctions comme méthode potentielle. La méthode de dépôt chimique en phase vapeur est sensible aux changements des conditions de croissance. C'est un sujet de recherche important pour déterminer les influences de différents facteurs sur le processus de croissance et les hétérojonctions finales. Cette revue classe les facteurs en température, substrat, précurseur, décalage de réseau, débit de gaz vecteur, et la composition du gaz vecteur.
Lorsque l'un des facteurs est modifié, les hétérojonctions résultantes auront des structures ou des composants différents. Ces facteurs s'influencent également mutuellement. Ainsi, les hétérojonctions souhaitées des matériaux 2-D ne peuvent pas être fabriquées simplement en modifiant un paramètre du système de dépôt chimique en phase vapeur. Par exemple, lorsque différents précurseurs sont utilisés, la température de croissance doit être réinitialisée en raison des différentes températures d'évaporation des différents précurseurs. Outre ces, le procédé par sulfuration de films à motifs, tels que les films métalliques, des films d'oxyde et d'autres films de composants pour fabriquer des hétérojonctions sont également mentionnés.
D'autres études sont nécessaires pour résoudre les problèmes de fabrication d'hétérojonctions de matériaux 2-D. MBE et MOCVD peuvent également être considérés comme de bonnes options de la technique de fabrication.