Sinds de succesvolle isolatie van grafeen uit bulkgrafiet, opmerkelijke eigenschappen van grafeen hebben veel wetenschappers aangetrokken tot het gloednieuwe onderzoeksveld van 2D-materialen. Echter, ondanks uitstekende dragermobiliteit van grafeen, directe toepassing van grafeen op veldeffecttransistoren wordt ernstig belemmerd vanwege de gapless bandstructuur. Alternatief, halfgeleidende overgangsmetaal dichalcogeniden (TMDC's) zijn het afgelopen decennium intensief gefocust. Echter, brede bandgap 2D-materialen met> 3 eV is vereist voor UV-gerelateerde opto-elektronische apparaten, vermogenselektronica, en diëlektrische lagen.

Een van de veelbelovende kandidaten zijn overgangsmetaaloxiden (TMO's), die een grote bandgap hebben, structurele diversiteit, en afstembare fysische/chemische eigenschappen. Hoe dan ook, de schaalbare groei van atomair dunne TMO's blijft tot nu toe een uitdaging, omdat het erg gevoelig is voor rooster-mismatch spanning en sterke substraatklemming tijdens de groei.

Onlangs, het onderzoeksteam onder leiding van prof. Gwan-Hyung Lee van Seoul National University overwon het probleem door de epitaxiale groeimethode van van der Waals (vdW) toe te passen. Het onderzoeksteam rapporteerde een nieuwe methode voor schaalbare groei van orthorhombisch molybdeenoxide (α-MoO ₃ ) nanosheets op het grafeensubstraat. Een belangrijke vraag in dit werk is wat het effect van dikte op de elektrische en fysische eigenschappen is. Om dit te achterhalen, uitgebreide atomic force microscopie (AFM) studies werden uitgevoerd om de structurele en elektrische eigenschappen van MoO . te onderzoeken ₃ lagen met verschillende diktes.

interessant, Uit AFM-onderzoek blijkt dat MoO ₃ nanosheets behouden bulkachtige structurele en elektrische eigenschappen, zelfs wanneer MoO ₃ nanosheets zijn dikker dan 2 - 3 lagen (1,4 - 2,1 nm dik).

Bijzonder, de diktegevoeligheid van wrijving is erg klein in vergelijking met andere hexagonale 2D-materialen. Dit intrigerende resultaat wordt toegeschreven aan de verdubbelde octaëdrische vlakken van monolaag MoO ₃ met uitzonderlijk kleine interatomaire scheiding. Aanvullend, werkfunctie en diëlektrische constante zijn ook dikte-onafhankelijk, samen met invariante elektronische bandstructuur, ongeacht de dikte. Daarnaast, het team toonde aan dat MoO ₃ nanosheets verkrijgen een grote stroomkloof en een hoge diëlektrische constante, benadrukkend dat MoO ₃ kunnen worden gebruikt als veelbelovende 2-D diëlektrische materialen.