В России открыли "минутный" способ синтеза фоточувствительных материалов

МОСКВА, 22 ноя – РИА Новости. Новый высокоэффективный подход к получению дисульфидов молибдена и вольфрама, востребованных при создании фототехники нового поколения, предложили исследователи МИЭТ и МГУ. Результаты опубликованы в Physica Status Solidi (B).

В последние годы растет интерес к новому классу полупроводниковых материалов – дихалькогенидам переходных металлов, сообщили специалисты. По их словам, тончайшие слои этих соединений обладают уникальными светопоглощающими свойствами.

Наиболее популярные представители этого класса – дисульфид молибдена (MoS₂) и дисульфид вольфрама (WS₂). Пленки этих веществ толщиной в 10 000 раз меньше человеческого волоса и способны поглощать до 25% падающего на них света. Это рекордное значение, по словам ученых, позволяет совершенствовать матрицы фотоаппаратов, солнечных батарей и другой светочувствительной техники.

Сейчас оба дисульфида получают в кварцевых печах, но это довольно медленный и сложно управляемый процесс, к тому же он плохо масштабируется для массового производства и имеет ряд ограничений по структуре материала, объяснили ученые.

Ученые Национального исследовательского университета "МИЭТ" и МГУ имени М.В. Ломоносова создали новую установку для получения полупроводниковых дисульфидов переходных металлов с различной пространственной структурой.

«

"Новый, разработанный в МГУ имени М.В. Ломоносова метод синтеза структур из MoS₂ и WS₂ позволяет получать пленки MoS₂ всего за одну-две минуты, а также дает возможность управлять морфологией продукта в процессе создания. С его помощью можно получать образцы больших размеров, а также пленки в виде наностенок толщиной в несколько атомных слоев", – рассказал начальник научно-исследовательской лаборатории атомной модификации и анализа поверхности полупроводников МИЭТ Борис Логинов.

© Фото : МИЭТ/Борис Логинов

Схема получения сульфидов молибдена и вольфрама по новой технологии МИЭТ и МГУ

Установки лабораторного масштаба для синтеза MoS₂ и WS₂, разработанные учеными "МИЭТ" и МГУ имени М.В. Ломоносова, уже испытаны в получении различных вариантов полупроводниковых структур, сообщили ученые.

"При быстрой смене состава газа в нашей установке, например, если пары молибдена заменять на пары вольфрама и наоборот, можно получать пленки с чередующимся химическим составом, создавая так называемые гетеропереходы, которые крайне востребованы в инфракрасных камерах, тепловизорах, детекторах ультрабыстрых световых импульсов и другой современной фототехнике", – отметил автор идеи нового метода синтеза структур из MoS₂ и WS₂ аспирант МГУ им. М.В. Ломоносова Артем Логинов.

В будущем исследователи намерены усовершенствовать систему для производства двумерных, имеющих толщину в один атом материалов из дихалькогенидов переходных металлов.

МИЭТ – участник программы государственной поддержки университетов РФ "Приоритет-2030" национального проекта "Наука и университеты".