Dans les programmes stratégiques de recherche fondamentale de l'Agence japonaise pour la science et la technologie, Professeur agrégé Toshiaki Kato et professeur Toshiro Kaneko du Département de génie électronique, Ecole Supérieure d'Ingénieurs, L'Université de Tohoku a réussi à clarifier un nouveau mécanisme de synthèse concernant les dichalcogénures de métaux de transition (TMD), qui sont des feuilles atomiques semi-conductrices ayant une épaisseur dans l'ordre atomique.

Parce qu'il est difficile d'observer directement les aspects du processus de croissance de TMD dans un environnement particulier, le processus de croissance initial est resté flou, et il a été souhaitable d'élucider un mécanisme de synthèse détaillé pour obtenir un TMD de haute qualité.

Une méthode de synthèse d'observation in-situ a été développée par notre groupe de recherche pour examiner l'aspect croissance du TMD en tant qu'image optique en temps réel dans une atmosphère spéciale à haute température d'environ 800°C en présence de gaz corrosifs. En outre, un substrat de synthèse, qui est un mécanisme pour contrôler la diffusion lors de la croissance cristalline d'un précurseur, a été développé à l'avance ; plus loin, il a été précisé que le précurseur en croissance diffuse à une distance environ 100 fois plus grande que dans les matériaux semi-conducteurs conventionnels. Il a également été démontré que la nucléation se produit en raison de l'implication du précurseur à l'état de gouttelette. Par ailleurs, en utilisant cette méthode, une intégration à grande échelle de plus de 35, 000 feuillets atomiques monocristallins monocouches ont été réalisés sur un substrat à une échelle pratique (Figure 1).

En utilisant les résultats de la présente recherche, l'intégration à grande échelle de feuilles atomiques semi-conductrices épaisses d'ordre atomique peut être fabriquée et devrait être mise en pratique dans le domaine de l'électronique flexible de prochaine génération.