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La misteriosa combinación de Moly y Calumet: ¿Cómo se produce el MoTe2?
Durante la síntesis, el diselenuro de molibdeno cristaliza en forma de láminas bidimensionales muy finas que pueden procesarse hasta un estado de monocapa transparente, lo que abre muchas posibilidades para su uso en dispositivos electrónicos y optoelectrónicos.
Método de preparación
El MoTe2 se puede preparar mediante diversos métodos, siendo los más comunes el calentamiento a alta temperatura y la deposición de vapor. En el método de calentamiento a alta temperatura, el molibdeno y el rutenio se calientan y se fusionan en un entorno de vacío a 1100 °C en una proporción adecuada. Otro método es utilizar la deposición de vapor para volatilizar el molibdeno y el galio en gas bromo para formar una película delgada. La clave de este proceso radica en la proporción de rutilo: demasiado o muy poco afectará las propiedades eléctricas y la estructura del producto final.
La deposición con gas bromo convierte el producto en un semiconductor de tipo n, mientras que el uso de cloramina sola producirá un semiconductor de tipo p.
Propiedades físicas
En términos de propiedades físicas, uno de los rasgos característicos del MoTe2 es su color. En su estado de polvo puro, MoTe2 es negro, pero cuando está en una película ultra gruesa, puede dejar pasar la luz roja y naranja, demostrando sus propiedades de transparencia. Además, la reflectividad del MoTe2 en la banda infrarroja es de alrededor del 43%, lo que representa su potencial en la detección infrarroja.
A una baja temperatura de 77 K, su espectro de absorción muestra múltiples picos, lo que revela aún más los cambios en las propiedades eléctricas del diseleniuro de molibdeno en diferentes entornos de temperatura, incluida la superconductividad.
Morfología y propiedades eléctricas de los cristales
MoTe2 generalmente existe en tres formas cristalinas, que incluyen α hexagonal (2H-MoTe2), β monoclínica (1T-MoTe2) y β' ortorrómbica (1T'-MoTe2). La capacidad de cambiar entre estas fases, dependiendo del entorno de procesamiento, proporciona flexibilidad en su aplicación en dispositivos electrónicos.
En términos de propiedades eléctricas, la conductividad de los materiales de tipo n, tipo α y tipo p de MoTe2 es significativamente diferente, lo que hace que tenga muy buenas perspectivas de aplicación en diferentes dispositivos electrónicos.
Aplicaciones potencialesEl estudio encontró que la resistividad y la concentración de portadores de MoTe2 están estrechamente relacionadas con su fase cristalina, número de capas y proceso de síntesis, y también tienen un impacto directo en la elección del solvente.
Debido a sus propiedades físicas y químicas especiales, se considera que el MoTe2 tiene un gran potencial de aplicación. Por ejemplo, en electrónica, la naturaleza de doble fase del MoTe2 permite su uso en componentes electrónicos de bajo consumo y como un material optoelectrónico eficiente para su uso en células solares y diodos emisores de luz (LED). Además, el diseluro de molibdeno también muestra un excelente desempeño en su uso potencial como lubricante, especialmente en entornos de alta temperatura y vacío.
Las investigaciones muestran que el uso de diselenuro de molibdeno como material de electrodo de batería puede lograr una alta densidad de energía y un buen rendimiento del ciclo, especialmente en sistemas de baterías de litio.
Perspectivas
A medida que los científicos exploran MoTe2 en profundidad, su comprensión de sus propiedades físicas y aplicaciones potenciales continúa profundizándose. Numerosos estudios de vanguardia han demostrado que la síntesis y aplicación de MoTe2 no se limitan a los campos actuales, sino que también pueden extenderse a múltiples áreas clave de la ciencia y la tecnología futuras, como los materiales superconductores, la computación cuántica y la conversión de energía.
Sin embargo, a medida que avanzan estos estudios, siempre queda una pregunta sobre la mesa: en la futura revolución tecnológica, ¿cómo redefinirá MoTe2 los estándares y el alcance de los materiales semiconductores?
