外延生長的氧化鉬作為塊狀二維介電層發(fā)展

自成功將石墨烯與本體石墨分離以來，石墨烯的卓越性能吸引了許多科學家進入二維材料的嶄新研究領域。然而，盡管石墨烯具有優(yōu)異的載流子遷移率，但是由于石墨烯的無隙帶結構，嚴重阻礙了將石墨烯直接應用于場效應晶體管。備選地，在過去十年中，半導體過渡金屬二鹵化物(TMDC)被集中關注。但是，與紫外線有關的光電器件，電力電子器件和介電層需要具有大于3 eV的寬帶隙二維材料。

過渡金屬氧化物(TMO)是最有前途的候選材料之一，它具有較大的帶隙，結構多樣性和可調節(jié)的物理/化學特性。然而，直到現(xiàn)在，原子薄的TMO的可擴展生長仍然具有挑戰(zhàn)性，因為它在生長過程中極容易發(fā)生晶格不匹配應變和強的基體夾持。

最近，由首爾國立大學的Gwan-Hyung Lee教授領導的研究小組通過采用范德華(vdW)外延生長方法克服了這一問題。該研究小組報道了正交氧化鉬(α-的MoO的可伸縮的生長的新方法3)在石墨烯襯底上納米片。這項工作中的一個重要問題是厚度對電和物理性能的影響是什么。為了解決這個問題，進行了全面的原子力顯微鏡(AFM)研究，以探索各種厚度的MoO 3層的結構和電學性質。

有趣的是，AFM研究表明，即使MoO 3納米片的厚度大于2-3層(厚度為1.4-2.1 nm)，MoO 3納米片仍能保持塊狀結構和電性能。

特別地，與其他六角形二維材料相比，摩擦的厚度敏感性非常小。這個有趣的結果歸因于單層MoO 3的雙八面體平面具有極小的原子間間距。另外，功函數(shù)和介電常數(shù)也與厚度無關，并且電子厚度結構不變，與厚度無關。此外，研究小組還表明，MoO 3納米片具有較大的電流間隙和較高的介電常數(shù)，強調了MoO 3可以用作有前途的二維介電材料。