Версия для слабовидящих
Получение наночастиц черного фосфора в растворе Печать Email
Новости об инновациях
14.04.2015

Рисунок из ACS Nano 2015, DOI: 10.1021/acsnano.5b01143. Рисунок из ACS Nano 2015, DOI: 10.1021/acsnano.5b01143.

Полупроводящие чешуйки фосфора толщиной всего лишь в несколько атомов могут оказаться весьма перспективным материалом для создания быстрых, потребляющих малое количество энергии и гибких электронных устройств. Тем не менее, одной главной проблемой в применении фосфора для создания электроники является то, что получение высококачественного черного фосфора протекает в течение длительного времени. В новой работе химики демонстрируют метод получения черного фосфора из раствора, который может позволить нарабатывать большие количества этого материала.

Как и другие ультратонкие материалы – графен и дисульфид молибдена, черный фосфор представляет собой весьма привлекательное вещество для применения в надежных, гибких и высокопроизводительных электронных схемах для создания смартфонов или других устройств.

По сравнению с иными двумерными материалами черный фосфор комбинирует хорошие полупроводниковые свойства с относительно высокой подвижностью заряда.

Электроны быстро перемещаются по черному фосфору, что позволяет осуществлять более быстрое переключение полупроводникового устройства и ускорять расчеты.

Исследователи начали работать над применением черного фосфора в электронике в 2014 году и к настоящему времени сконструировали из этого материала отдельные транзисторы, однако для создания современных микропроцессоров требуются сложные схемы, содержащие миллионы и миллиарды таких транзисторов.

В то время как инженеры по электронике думают о том, как получить более сложные устройства, химики озабочены более фундаментальной проблемой – созданием фрагментов материала, достаточных для обеспечения связи между электронными схемами. Как отмечает руководитель нового исследования Марк Херсам (Mark C. Hersam), метод, с помощью которого в настоящее время получают черный фосфор, аналогичен способу получения графена: механическая эксфолиация.

В ходе реализации этого метода исследователи разбивают кусок черного фосфора, а затем с помощью клейкой ленты отшелушивают слои материала толщиной всего лишь в несколько атомов. С помощью «метода клейкой ленты» исследователям удается получать лишь небольшие количества материала, что делает его производство непрактичным и замедляет прогресс в исследовании электронных свойств черного фосфора.

Исследовательская работа Херсама посвящена применению химии растворов для получения, сортировки и техники печати электронных материалов нового поколения, включая углеродные нанотрубки и графен.

Он поясняет, что

технологии, похожие на разработанные в его группе, могут быть использованы для эксфолиации черного фосфора в растворе.

Херсам и его коллеги помещали кристаллы черного фосфора и растворитель на дно кюветы для ультразвуковой обработки, в которой для перемешивания жидкости используется металлический зонд.

Комбинированное действие растворителя и ультразвуковой обработки позволяет разделять черный фосфор на частицы с размерами всего в нанометры, которые остаются суспендированными в жидкости.

Затем исследователи наносили полученные «чернила» на поверхность, покрыв ее случайно распределенными хлопьями черного фосфора, каждая такая чешуйка может быть превращена в транзистор. Испытания показали, что наиболее эффективным растворителем для эксфолиации черного фосфора является N-метилпирролидон, жидкость с большой поверхностной активностью.

Из чешуек черного фосфора, полученных с помощью метода «растворной эксфолиации», были получены транзисторы, подвижность заряда в которых сравнима с подвижностью заряда в наночастицах черного фосфора, полученных механической эксфолиацией.

Источник - http://www.nanonewsnet.ru/news/2015/poluchenie-nanochastits-chernogo-fosfora-v-rastvore

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта