Согласно бумаге, важно понять строения атома GBs, чтобы управлять и улучшить электрические транспортные свойства и в большой части и в низко-размерных материалах. Границы зерна – направление, что атомы устроены в материале. Для экспериментов, предпринятых учеными из CINAP, дисульфид молибдена монослоя (MoS2) был выращен химическим смещением пара (CVD) и впоследствии перешел к основанию кремниевого диоксида (SiO2). Рассуждение команды для использования MoS2 двойное: во-первых, это – 2D полупроводник, который показывает высокую электрическую проводимость и, кардинально, имеет естественную запрещенную зону, которая позволяет ему быть настроенным на и прочь и; во-вторых, границы зерна четко определены.
Это главно для успешных экспериментов. Предыдущее исследование из Северо-Западного университета нашло, что GBs MoS2 обеспечил уникальный способ смодулировать сопротивление; это было достигнуто при помощи большого электрического поля, чтобы пространственно смодулировать местоположение границ зерна.Северо-западные результаты, изданные в прошлом году по своей природе Нанотехнологии, открыли путь для будущего исследования, но дебаты относительно транспортной физики в Великобритании все еще находятся под спором.
Это происходит из-за большого изменения устройства к производительности устройства, плохой подвижности перевозчика единственной области, и, самое главное, отсутствия корреляции между транспортными свойствами и строениями атома Великобритании в исследовании MoS2. Команда CINAP, возглавляемая директором Центра Янгом Хи Ли, преодолела эти препятствия, непосредственно коррелируя транспортные измерения с четырьмя исследованиями через единственный GBs и с отображением микроскопии электрона передачи (TEM) с высоким разрешением и с вычислениями первых принципов.
TEM – метод микроскопии, посредством чего луч электронов передан через ультратонкий экземпляр, взаимодействующий с экземпляром, как это проходит. Точное изображение на уровне атомов сформировано из взаимодействия электронов, переданных через экземпляр.Идентификация границ зернаGBs в слоях MoS2 были определены и регионы без признака сморщивания, или мультислои были тогда отобраны, чтобы предотвратить неверные истолкования.
Транспортные измерения с четырьмя исследованиями были тогда выполнены на основании с неожиданными результатами; измеряя пластинку misorientations 8-20o, подвижность увеличилась с намного меньше чем 1 cm2V-1s-1 до 16cm2 V-1s-1. Выше 20o полевая подвижность эффекта насыщает в 16cm2 V-1s-1 сокращение внутриобласти. Таким образом GBs между хлопьями, имеющими misorientation угол 20-60o шоу лучше, транспортируют свойства.
Команда имеет, как сообщается в их статье, «предоставил более объединенная картина отношений между подвижностью, слив угол и атомистическими структурами GBs монослоя MoS2». Результаты обеспечивают практические ожидания относительно транспортных свойств в фильмах большой площади, которые будут ограничены в основном плохой подвижностью через GBs.
Результаты, полученные в этой работе, применимы к другим подобным 2D системам и способствуют фундаментальному пониманию транспорта в полупроводниках.