_ Cercetătorii dezvoltă un roman „super-tetragonal” strat de sacrificiu pentru membranele de oxid de sine stătătoare

Cercetătorii au dezvoltat un nou strat de sacrificiu solubil în apă, „super-tectragonal” Sr4Al2O7 (SAOT), cu reglabilitate largă în constantele rețelei, care poate fi folosit pentru a pregăti o calitate înaltă. membrană de oxid de sine stătătoare. Lucrarea lor este publicată în Science.

O membrană de oxid de sine stătătoare este un tip de material cuantic de dimensiuni joase care menține proprietățile monocristalului chiar și după îndepărtarea substratului, posezând ambele proprietăți cuplate de multi-grade de -libertatea în sistemele electronice corelate și flexibilitatea structurală a materialelor bidimensionale. Proprietățile sale unice, cum ar fi superelasticitatea, oferă potențialul de a induce noi fenomene derivate din cuanți și de a dezvolta dispozitive electronice flexibile ultrasubțiri.

Cu toate acestea, relaxarea deformarii neadaptate între stratul de sacrificiu solubil în apă și membrana de oxid declanșează formarea de fisuri de înaltă densitate în timpul exfolierii asistate de apă a membranei de oxid de sine stătătoare, compromițând cristalinitatea și integritatea membranei de oxid de sine stătătoare actuale. Cum să suprimați formarea fisurilor și să obțineți membrane de oxid cu suprafață mare, foarte cristaline, de sine stătătoare, rămâne o provocare.

Pentru a aborda problema, echipa sa aprofundat în fereastra de creștere a depunerilor laser pulsate a Sr-Al-O ( SAO) pe bază de strat de sacrificiu solubil în apă și a descoperit un film Sr4Al2O7 necunoscut anterior, care prezintă proprietăți extraordinare.

Filmul Sr4Al2O7 tensionat biaxial are o simetrie structurală tetragonală, permițând creșterea coerentă a ABO3/SAOT de înaltă calitate. heterostructuri epitaxiale, care suprimă formarea de fisuri în timpul eliberării asistate de apă și sporind astfel cristalinitatea și integritatea membranei de oxid de sine stătătoare.

Echipa a verificat, de asemenea, efectul de exfoliere al filmelor de oxid de perovskit cu o gamă largă de constantă a rețelei ( 3,85 până la 4,04 Å) și a arătat că zonele fără fisuri ale membranei de oxid de sine stătătoare eliberate din stratul sacrificial Sr4Al2O7 se pot întinde până la câțiva milimetri la scară, care este cu 1-3 ordine de mărime mai mare decât membrana de oxid de sine stătătoare anterioară. În plus, cristalinitatea și funcționalitățile membranei de oxid de sine stătătoare a echipei sunt comparabile cu membranele epitaxiale crescute pe substraturi monocristaline.

În plus, echipa a descoperit că structura unică a Sr4Al2O7 are ca rezultat o solubilitate ridicată în apă, în mod semnificativ. reducerea timpului proceselor de eliberare asistată de apă și creșterea eficienței membranei de oxid de sine stătătoare.

Această descoperire reprezintă o descoperire în îmbunătățirea integrității și cristalinității membranelor de oxid de sine stătătoare, care le poate spori potențialul de aplicare în condiții scăzute. dispozitive electronice flexibile dimensionale. Revizorii laudă foarte mult această muncă, spunând că „(această lucrare) are potențialul de a avea un impact larg asupra electronicii cu oxid din mai multe perspective.”

Echipa de cercetare a fost condusă de prof. Wu Wenbing și prof. Wang. Linfei de la Universitatea de Știință și Tehnologie din China, în colaborare cu echipa Prof. Si Liang de la Universitatea Northwest.

(Fluierul)