Het resultaat onder de elektronenmicroscoop.

Voor het eerst is bedacht hoe je 2D-lagen van molybdeendiselenide kunt maken op industriële schaal. Het zou dit grafeen-alternatief aan een doorbraak kunnen helpen, suggereert nanotechnoloog Pulickel Ajayan (Rice University, VS) in ACS Nano.

Dat MoSe2 heeft het voordeel dat het een echte halfgeleider is met een serieuze band gap, die je nuttig kunt verwerken in transistoren. Grafeen heeft die eigenschap van nature niet. Maar terwijl de synthese van grote stukken grafeen steeds beter lukt, en trouwens ook met molybdeendisulfide (MoS2), wilde het met MoSe2 nog niet zo vlotten.

Samen met collega’s van Nanyang Technical University in Singapore heeft Ajayan nu ontdekt hoe het moet met molybdeen en seleen. En wel via chemical vapor deposition (CVD), een opdamptechniek die in de halfgeleiderindustrie al op grote schaal wordt toegepast voor andere materialen. Zo te zien is de voor MoSe2 bruikbare procedure nog tamelijk standaard ook, en is er geen reden waarom opschaling naar industriële schaal niet zou lukken.

Het is ook al gelukt om met zo’n MoSe2-monolaag een veldeffecttransistor (FET) te maken. Het experiment bevestigde dat het diselenide beter geschikt is voor dit doel dan het disulfide; elektronen bewegen er namelijk gemakkelijker doorheen, wat zowel het energieverbruik van de schakeling als de kans op oververhitting verkleint.

Waarschijnlijk kun je dezelfde CVD-techniek trouwens ook gebruiken voor andere 2D-materialen waarvan we dat nu nog niet weten.

bron: Rice University

Onderwerpen