Tim peneliti dari Universitas Nasional Singapura (NUS) telah membuktikan temuan baru pada sifat molybdenum disulfida 2D (MoS2), semiklonduktor masa depan yang sedang giat untuk dipelajari.
Dalam dua studi individual yang dipandu oleh Profesor Andrew Wee dan Asisten Profesor Andrivo Rusydi dari Departemen Fisika di Fakultas Ilmu NUS, para Periset menemukan peran oksigen dalam MoS2 , dan metode baru untuk menciptakan beberapa bandgap optik terbalik yang dapat diputar. dalam materi. metode baru ini memperluas pemahaman tentang sifat inheren MoS 2 yang berpotensi merevolusi aplikasinya di sektor semikonduktor.
Penelitian tersebut dipublikasikan di jurnal ilmiah terkenal Physical Review Letters and Nature Communications.
MoS2 - Sebagai alternatif graphene
MoS2 merupakan bahan semikonduktor yang menampilkan sifat optik dan elektronik yang lumayan bagus untuk pengembangan dan peningkatan photodetectors, transistor dan sel surya.
"MoS2 memegang peranbesar di industri. Dengan struktur tipis atom dua dimensi atom dan kehadiran 1,8 eV pita energi gap, MoS2 adalah semikonduktor yang dapat menawarkan aplikasi yang lebih luas daripada graphene yang tidak memiliki bandgap." -Profesor Andrew Wee, Departemen Fisika, NUS Fakultas Ilmu.
Kehadiran oksigen mengubah sifat elektronik dan optik MoS2
Studi pertama oleh peneliti NUS diterbitkan di Physical Review Letters pada 16 th Agustus 2017, di mana sebuah analisis mendalam menunjukkan bahwa kapasitas penyimpanan energi atau fungsi dielektrik dari MoS2 dapat diubah dengan menggunakan oksigen.
Tim melihat bahwa MoS 2 menunjukan fungsi dielektrik yang lebih tinggi bila terkena oksigen. Pengetahuan baru ini mengungkapkan bagaimana adsorpsi dan desorpsi oksigen oleh MoS2 dapat digunakan untuk mengubah sifat optik dan elektronik untuk menyesuaikan dengan berbagai aplikasi. Penelitian ini juga menekankan perlunya pertimbangan yang cukup faktor ekstrinsik yang dapat mempengaruhi sifat-sifat materi dalam penelitian masa depan.
Penulis pertama makalah ini adalah Dr Pranjal Kumar Gogoi dari Departemen Fisika di NUS Fakultas Ilmu.
MoS2 dapat memiliki dua bandgap optik yang dapat diatur
Dalam studi kedua yang dipublikasikan pada 7 th September 2017 di Nature Communications, tim NUS menemukan bahwa berbeda dengan semikonduktor konvensional yang biasanya hanya memiliki satu bandgap optik, doping elektron dari MoS2 pada emas dapat mengembangkan dua bandgap optik yang tidak biasa dalam materi . Selanjutnya, dua bandgap optik di MoS2 yang diatur melalui, proses aneal sederhana.
Tim peneliti juga mengidentifikasi bahwa kesenjangan bandgap optik yang dapat diatur yang diinduksi oleh muatan-kuat kisi kopling karena doping elektron.
Penulis pertama makalah kedua ini adalah Dr Xinmao Yin dari Departemen Fisika di NUS Fakultas Ilmu.
Temuan penelitian dari dua studi memberikan wawasan dari bahan lain yang memiliki struktur yang sama dengan MoS2 .
"MoS2 berada di bawah kelompok bahan yang dikenal sebagai dihalcogenides dua dimensi transisi logam (2D-TMD) yang sangat menarik unmtuk diteliti karena potensi aplikasi industri mereka. Pengetahuan baru dari studi kami akan membantu kami dalam membuka kemungkinan aplikasi-TMD berbasis 2D seperti fabrikasi berbasis 2D-TMD transistor efek medan."-Asisten Profesor Andrivo Rusydi, Departemen Fisika, NUS Fakultas Ilmu
Tim akan menerapkan penelitian serupa dengan lainnya 2D-TMD dan untuk mencari kemungkinan yang berbeda dari produksi baru, properti berharga dalam 2D-TMD yang tidak hadir di alam.