Двумерный дисульфид молибдена
Общие Наименование Двумерный дисульфид молибдена Традиционные названия Монослой молибденита Методы получения Механическое расщепление Структура Кристаллическая структура Гексагональная решётка Постоянная решётки 0,316 нм Химические свойства Химическая формула MonS2n
Электронные свойства Эффективная масса электронов 0,64 me Эффективная масса дырок 0,48 me Зонная структура Проводящие свойства Полупроводник Ширина запрещённой зоны 1.8 эВ
Двумерный дисульфид молибдена — монослой молибденита отсоединённый от объёмного кристалла. Слой молибдена формирует гексагональную решётку аналогичную графеновой, а атомы серы расположены по обе стороны от слоя молибдена также формируя гексагональные решётки. Кристалл относится к классу халькогенидов переходных металлов формирующих многочисленную группу двумерных кристаллов. Один из двух халькогенидов переходных металлов (WS2), которые можно получить из природных минералов. Двумерный дисульфид молибдена в отличие от трёхмерного кристалла — прямозонный полупроводник. В отличие от графена, наличие запрещённой зоны позволяет рассматривать двумерный дисульфид молибдена как потенциальную замену кремния в электронике.
Получение Механическое расщепление кристаллов молибденита остаётся основным методом получение двумерных кристаллов. Впервые тонкие плёнки были получены в университете Манчестера.
Транзисторы В 2011 году исследователи из Федеральной политехнической школы Лозанны сообщили о создании транзистора на основе монослойного дисульфида молибдена с подвижностью носителей около 200 см2В−1с−1 при комнатной температуре. В качестве диэлектрического слоя использовался диоксид гафния. Этой подвижности оказалось достаточно для создания простейших интегральных схем транзисторной логики.
На основе гетероперехода германий дисульфид молибдена был реализован туннельный транзистор, обратная подпороговая крутизна у которого меньше (в два раза) теоретической для полевых транзисторов в современных интегральных микросхемах. Данный параметр, который при комнатной температуре равен 60 мВ/декаду, определяет скорость переключения транзистора и энергопотребление, возможность работать при меньших напряжениях на затворе и стоке-истоке.
В 2019 году в Техническом университете гор. Вены были получены образцы полевых транзисторов с каналом из двумерного MoS2, изолированным тонким слоем кристаллического фторида кальция (CaF2) от играющей роль затвора кремниевой пластины (-конфигурация).
Примечания
молибдена