Физики создали «броню» для хрупких двумерных систем
2D-материалы очень перспективны для создания компактных датчиков и электронных устройств. Однако их легко повредить. Чтобы не допустить такого, физики создали «бронежилет» из оксида галлия, который не позволит наноструктурам деформироваться
Двумерные материалы, такие как графен и дисульфид вольфрама, обладают уникальными свойствами. Например, их электрическое сопротивление ниже, чем у объемных аналогов, что делает 2D-структуры перспективными для создания энергосберегающих устройств. Также такие материалы эффективно взаимодействуют с фотонами, благодаря чему могут использоваться в различных датчиках.
Однако для создания таких устройств необходимо складывать одиночные слои в объемные структуры. При этом сами листы таких 2D-материалов могут повреждаться. Чтобы не допустить этого, физики предложили создать «бронежилет», который сможет защитить слои во время синтеза. Для этого ученые помещали на поверхность листа дисульфида вольфрама каплю жидкого оксида галлия. Соединение равномерно растекалось и образовывало тонкое стекло толщиной всего 3 нанометра.
Слой оксида галлия ведет себя как изолятор, благодаря чему не влияет на оптоэлектронные свойства 2D-полупроводника, который он защищает. Стекло окиси галлия может даже улучшить проводящие свойства материала при криогенных температурах и защищает его поверхность при контакте с другими структурами. Это позволяет производить сложные, слоистые наноразмерные электронные и оптические устройства, такие как светодиоды, лазеры и транзисторы.
Теперь исследователи планируют найти партнеров, которые помогут им разработать принтер, позволяющий наносить на 2D-материалы защитное покрытие. Авторы надеются, что смогут создать машину, которую можно будет поставить в любую лабораторию так же просто, как станок для литографии.
Исследование опубликовано в журнале Advanced Materials.