Une équipe de chercheurs de l'Université de Floride du Sud et de l'Université d'État de Floride a développé une technique de synthèse à pot unique pour créer des hétérostructures multi-jonctions 2D. Dans leur article publié dans la revue La nature , l'équipe décrit sa technique et explique pourquoi elle pense qu'elle sera utile pour la construction de futurs dispositifs électroniques et optoélectroniques à grande vitesse. Weijie Zhao et Qihua Xiong de l'Université technologique de Nanyang à Singapour proposent un article sur News and Views dans le même numéro de revue décrivant le travail effectué par l'équipe en Floride.

Alors que les scientifiques continuent d'étudier les avantages et les utilisations possibles des semi-conducteurs 2D, ils ont découvert qu'ils devaient également étudier les hétérostructures, de minuscules structures qui servent d'interfaces entre les semi-conducteurs 2D et d'autres semi-conducteurs 2D. Des recherches antérieures ont réduit les options aux hétérostructures verticales ou latérales. Les méthodes actuelles en une étape pour créer des hétérostructures latérales manquent de flexibilité - elles ne peuvent produire qu'un seul type d'hétérostructure - et les méthodes en deux étapes (ou multi-étapes) impliquent d'apporter de nombreuses modifications aux précurseurs et aux chambres de réaction, les rendant difficiles à réaliser. Dans ce nouvel effort, l'équipe de Floride a trouvé un moyen de créer plusieurs types d'hétérostructures à l'aide d'une technique à un pot qui permet d'effectuer plusieurs étapes dans une seule chambre de réaction.

La nouvelle approche, comme le notent Zhao et Xiong, est basé sur le dépôt chimique en phase vapeur - ils exposent un substrat à un précurseur gazeux, qui dépose des hétérostructures dans le cadre d'un processus réactionnel. La nouvelle technique utilise l'utilisation d'un gaz vecteur pour apporter des dichalcogénures de métaux de transition, écrit génériquement comme MX 2 , en contact avec le substrat - dans ce cas, MoX 2D 2 et WX 2 . Par ailleurs, ils ont découvert que les hétérostructures qui se sont développées en raison des réactions dans la chambre pouvaient être modifiées en changeant le gaz porteur. Cette approche a produit plusieurs types d'hétérostructures dans une seule chambre de réaction. Le groupe a examiné leurs résultats avec une microscopie électronique à transmission haute résolution pour s'assurer que les hétérostructures se sont développées comme prévu, et rapporter qu'ils l'ont fait. Ils ont également effectué une analyse spectroscopique de leur travail pour montrer que les jonctions étaient réalisées de manière reproductible. Ils ont ensuite créé des appareils électriques primitifs pour montrer qu'ils fonctionnaient comme prévu.

Zhao et Xiong notent que parce que leur technique est relativement simple, il semble que leur approche a le potentiel d'être utile dans la fabrication des dispositifs souhaités, y compris l'électronique flexible.

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