Language
Country/Area
No result found
التركيبة الغامضة من الموليبدينوم والكالوميت: كيف يتم تصنيع MoTe2؟
موليبدينوم ديسيلينيد (MoTe2) هو مركب يتكون من الموليبدينوم والجلفانومير، والذي يتمتع بخصائص أشباه الموصلات الممتازة وبنية طبقية فريدة من نوعها. حظيت هذه المادة باهتمام واسع النطاق في مجتمع البحث العلمي بسبب خصائصها البصرية الإلكترونية الممتازة وتطبيقاتها الإلكترونية المحتملة وتوافقها الحيوي. إن طريقة تحضيره وخصائصه الفيزيائية مليئة بالسحر الغامض وتجذب انتباه العديد من العلماء.
أثناء عملية التخليق، يمكن بلورة ثنائي سيلينيد الموليبدينوم في شكل صفائح ثنائية الأبعاد رقيقة للغاية ويمكن معالجتها إلى حالة أحادية الطبقة شفافة، مما يفتح العديد من الاحتمالات لتطبيقه في الأجهزة الإلكترونية والبصرية الإلكترونية.
طريقة التحضير
يمكن تحضير MoTe2 من خلال مجموعة متنوعة من الطرق، وأكثرها شيوعًا هي التسخين بدرجة حرارة عالية وترسيب البخار. في طريقة التسخين بدرجة حرارة عالية، يتم تسخين الموليبدينوم والروثينيوم ودمجهما في بيئة مفرغة من الهواء عند درجة حرارة 1100 درجة مئوية بنسبة مناسبة. هناك طريقة أخرى وهي استخدام الترسيب البخاري لتطاير الموليبدينوم والجالوم في غاز البروم لتشكيل طبقة رقيقة. إن مفتاح هذه العملية يكمن في نسبة الروتيل؛ فالكثير منها أو القليل منها سيؤثر على الخصائص الكهربائية وبنية المنتج النهائي.إن الترسيب باستخدام غاز البروم يجعل المنتج عبارة عن أشباه موصلات من النوع n، في حين أن استخدام الكلور أمين وحده سيؤدي إلى إنتاج أشباه موصلات من النوع p.
الخصائص الفيزيائية
من حيث الخصائص الفيزيائية، فإن إحدى السمات المميزة لـMoTe2 هو لونه. في حالته المسحوقة النقية، يكون MoTe2 أسود اللون، ولكن عندما يكون في فيلم فائق السماكة، فإنه يسمح بمرور الضوء الأحمر والبرتقالي، مما يوضح خصائصه الشفافة. وبالإضافة إلى ذلك، فإن انعكاسية MoTe2 في نطاق الأشعة تحت الحمراء تبلغ حوالي 43%، مما يمثل إمكاناتها في الكشف بالأشعة تحت الحمراء.
عند درجة حرارة منخفضة تبلغ 77 كلفن، يظهر طيف الامتصاص الخاص به ذروات متعددة، مما يكشف بشكل أكبر عن التغيرات في الخصائص الكهربائية لثنائي سيلينيد الموليبدينوم تحت بيئات درجات حرارة مختلفة، بما في ذلك الموصلية الفائقة.
شكل البلورة وخصائصها الكهربائية
يوجد MoTe2 بشكل عام في ثلاثة أشكال بلورية، بما في ذلك α السداسي (2H-MoTe2)، وβ أحادي الميل (1T-MoTe2)، وβ' المعيني الشكل (1T'-MoTe2). إن القدرة على التبديل بين هذه المراحل، اعتمادًا على بيئة المعالجة، توفر المرونة في تطبيقها في الأجهزة الإلكترونية.
من حيث الخصائص الكهربائية، فإن موصلية المواد من النوع n والنوع α والنوع p من MoTe2 تختلف بشكل كبير، مما يجعلها تتمتع بآفاق تطبيق جيدة جدًا في الأجهزة الإلكترونية المختلفة.
التطبيقات المحتملةتوصلت الدراسة إلى أن المقاومة وتركيز الناقل لـMoTe2 يرتبطان ارتباطًا وثيقًا بمرحلة البلورة وعدد الطبقات وعملية التركيب، كما أنهما يؤثران بشكل مباشر على اختيار المذيب.
بسبب خصائصها الفيزيائية والكيميائية الخاصة، يعتبر MoTe2 ذو إمكانات تطبيقية كبيرة. على سبيل المثال، في مجال الإلكترونيات، تتيح الطبيعة ثنائية الطور لـMoTe2 استخدامه في المكونات الإلكترونية منخفضة الطاقة وكمادة بصرية إلكترونية فعالة للاستخدام في الخلايا الشمسية والثنائيات الباعثة للضوء (LED). علاوة على ذلك، يظهر ثنائي سيلينيد الموليبدينوم أيضًا أداءً ممتازًا في استخدامه المحتمل كمواد تشحيم، وخاصة في بيئات درجات الحرارة العالية والفراغ.
أظهرت الأبحاث أن استخدام ثنائي سيلينيد الموليبدينوم كمواد لإلكترود البطارية يمكن أن يحقق كثافة طاقة عالية وأداء دورة جيد، وخاصة في أنظمة بطاريات الليثيوم.
الآفاق
مع استكشاف العلماء لمادة MoTe2 بعمق، فإن فهمهم لخصائصها الفيزيائية وتطبيقاتها المحتملة يستمر في التعمق. وقد أظهرت العديد من الدراسات المتطورة أن تركيب وتطبيق MoTe2 لا يقتصر على المجالات الحالية، بل قد يمتد أيضًا إلى مجالات رئيسية متعددة من العلوم والتكنولوجيا المستقبلية، مثل المواد الفائقة الموصلية، والحوسبة الكمومية، وتحويل الطاقة.
ومع ذلك، ومع تقدم هذه الدراسات، يظل هناك سؤال معلق على الطاولة: في الثورة التكنولوجية المستقبلية، كيف ستعيد مادة MoTe2 تعريف معايير ونطاق المواد شبه الموصلة؟
