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La mystérieuse combinaison de Moly et de Calumet : comment est fabriqué le MoTe2 ?
Le diséléniure de molybdène (MoTe2) est un composé composé de molybdène et de galvanomère, qui possède d'excellentes propriétés semi-conductrices et une structure en couches unique. Ce matériau a attiré une large attention dans la communauté de recherche scientifique en raison de ses excellentes propriétés optoélectroniques, de ses applications électroniques potentielles et de sa biocompatibilité. Son processus de préparation et ses propriétés physiques sont pleins de charme mystérieux et attirent l’attention de nombreux scientifiques.
Au cours du processus de synthèse, le diséléniure de molybdène peut être cristallisé sous forme de feuilles bidimensionnelles très fines et peut être transformé en un état de monocouche transparente, ce qui ouvre de nombreuses possibilités pour son application dans les dispositifs électroniques et optoélectroniques.
Méthode de préparation
Le MoTe2 peut être préparé par diverses méthodes, dont les plus courantes sont le chauffage à haute température et le dépôt en phase vapeur. Dans la méthode de chauffage à haute température, le molybdène et le ruthénium sont chauffés et fusionnés dans un environnement sous vide à 1 100 °C dans un rapport approprié. Une autre méthode consiste à utiliser le dépôt en phase vapeur pour volatiliser le molybdène et le galum dans le gaz de brome afin de former un film mince. La clé de ce processus réside dans le rapport du rutile ; trop ou trop peu affectera les propriétés électriques et la structure du produit final.
Le dépôt utilisant du gaz brome transforme le produit en semi-conducteur de type n, tandis que l'utilisation de chloramine seule produira un semi-conducteur de type p.
Propriétés physiques
En termes de propriétés physiques, l’une des caractéristiques du MoTe2 est sa couleur. À l'état de poudre pure, le MoTe2 est noir, mais lorsqu'il est sous forme de film ultra-épais, il peut laisser passer la lumière rouge et orange, démontrant ainsi ses propriétés de transparence. De plus, la réflectivité du MoTe2 dans la bande infrarouge est d'environ 43 %, ce qui représente son potentiel en détection infrarouge.
À une basse température de 77 K, son spectre d'absorption présente plusieurs pics, révélant davantage les changements de propriétés électriques du diséléniure de molybdène dans différents environnements de température, y compris la supraconductivité.
Morphologie cristalline et propriétés électriques
MoTe2 existe généralement sous trois formes cristallines, dont l'hexagonal α (2H-MoTe2), le monoclinique β (1T-MoTe2) et l'orthorhombique β' (1T'-MoTe2). La possibilité de basculer entre ces phases, en fonction de l’environnement de traitement, offre une flexibilité dans leur application dans les appareils électroniques.
En termes de propriétés électriques, la conductivité des matériaux de type n, de type α et de type p de MoTe2 est significativement différente, ce qui lui donne de très bonnes perspectives d'application dans différents appareils électroniques.
Applications potentiellesL'étude a révélé que la résistivité et la concentration en porteurs de MoTe2 sont étroitement liées à sa phase cristalline, au nombre de couches et au processus de synthèse, et ont également un impact direct sur le choix du solvant.
En raison de ses propriétés physiques et chimiques particulières, le MoTe2 est considéré comme ayant un grand potentiel d’application. Par exemple, en électronique, la nature biphasée du MoTe2 permet son utilisation dans les composants électroniques de faible puissance et comme matériau optoélectronique efficace pour une utilisation dans les cellules solaires et les diodes électroluminescentes (LED). De plus, le diséléniure de molybdène présente également d’excellentes performances dans son utilisation potentielle comme lubrifiant, en particulier dans des environnements à haute température et sous vide.
Les recherches montrent que l’utilisation du diséléniure de molybdène comme matériau d’électrode de batterie peut permettre d’obtenir une densité énergétique élevée et de bonnes performances de cycle, en particulier dans les systèmes de batteries au lithium.
Perspectives
Alors que les scientifiques explorent le MoTe2 en profondeur, leur compréhension de ses propriétés physiques et de ses applications potentielles continue de s'approfondir. De nombreuses études de pointe ont montré que la synthèse et l’application du MoTe2 ne se limitent pas aux domaines actuels, mais peuvent également s’étendre à plusieurs domaines clés de la science et de la technologie du futur, tels que les matériaux supraconducteurs, l’informatique quantique et la conversion d’énergie.
Cependant, à mesure que ces études progressent, une question reste toujours en suspens : dans la future révolution technologique, comment le MoTe2 redéfinira-t-il les normes et la portée des matériaux semi-conducteurs ?
