recientemente, ren wencai, investigador del departamento de investigación de materiales avanzados de carbono del instituto nacional de ciencia de los materiales, instituto de ciencia de los materiales, academia de ciencias de China, ha logrado nuevos avances en la preparación de uniformes de una sola capa de alta calidad para áreas grandesws2y aplicaciones electrónicas flexibles. Basado en análisis de diagrama de fase binario y cálculos teóricos, encontraron que el oro es el único metal que no reacciona con azufre a altas temperaturas para formar sulfuros, y el oro tiene actividad catalítica, lo que puede reducir efectivamente la barrera del proceso de vulcanización de trisulfuro de tungsteno, y oro a alta temperatura. la solubilidad del átomo de tungsteno es extremadamente baja. sobre esta base, propusieron un método cvd de presión atmosférica catalizado en superficie que utiliza oro como sustrato de crecimiento para realizar la preparación de monocristales ws2 uniformes de una sola capa de tamaño milimétrico de alta calidad y películas de gran área. Se encuentra que, similar al crecimiento del grafeno sobre el cobre, la actividad catalítica del oro y la solubilidad extremadamente baja del tungsteno en el oro hacen que el crecimiento de ws2 sobre el oro siga el mecanismo de crecimiento catalítico de superficie autolimitante, asegurando así una sola capa de cristal ws2 de alta calidad. crecimiento. Además, el ws2 de una sola capa preparado bajo presión normal está débilmente unido a la matriz de oro, por lo que el método de burbujeo electroquímico se puede utilizar para lograr una transferencia de ws2 de alta calidad sin dañar la matriz de oro. la capa única ws2 producida por este método tiene una alta calidad cristalina y exhibe propiedades ópticas y eléctricas comparables a las preparadas por extracción mecánica (mucho mejores que los materiales cultivados por matriz inerte cvd).

Además, utilizan las características de la lámina de oro con buena flexibilidad y estabilidad química, y proponen un método de transferencia no destructivo que combina rollo a rollo y burbujeo electroquímico para obtener una película ws2 de una sola capa de gran superficie sin destruir la matriz de oro. También se puede preparar una transferencia continua de bajo costo a sustratos transparentes flexibles como mascotas, bolígrafos, etc. a través de la transferencia de capas, una película ws2 multicapa transparente flexible de doble capa de gran área y una película funcional de heteroestructura laminada ws2 / grafeno. utilizando el método de transferencia sin pérdidas de burbujeo electroquímico de rollo a rollo, también se dieron cuenta de la fabricación de una matriz de transistores de película delgada ws2 transparente, transparente y de gran superficie. las propiedades eléctricas del dispositivo flexible son comparables a las del sustrato sio2 / si y están dobladas. después de 100 veces, el rendimiento eléctrico no decae.
La preparación de bajo costo y gran área de monocristales ws2 uniformes de capa única y películas delgadas de alta calidad sienta las bases del material para sus aplicaciones en dispositivos electrónicos / optoelectrónicos flexibles y dispositivos espintrónicos y de electrones de valle. los resultados fueron financiados por la fundación nacional de ciencias naturales del destacado fondo juvenil de china, grandes proyectos, grupos de innovación y proyectos clave de implementación de la academia china de ciencias. Fueron publicados en línea el 9 de octubre en Nature Communications (Nature Communications, 6: 8569, doi: 10.1038 / ncomms9569, 2015).