Moğulkoç Y. (Yürütücü)
Diğer Resmi Kurumlarca Desteklenen Proje, 2021 - 2022
Yarıiletken aygıtların teknoloji gelişimine paralel olarak, boyutlarının küçülmesi ve hızlarının artması eldeki malzemelerin fiziksel boyutlarının limitine yaklaştığımızı göstermektedir. Yeni teknolojiler, özellikle iki-boyutlu cihaz uygulamaları başta olmak üzere, nano ölçekte elektronik alanındaki gelişmeleri takip etmek için yeni malzemelerin tasarlanmasını ve üretilmesini gerektirmiştir. Bu bağlamda iki-boyutlu Janus yapılar atomik seviyede modellenmiş iki-boyutlu materyalleri tasarlamanın farklı bir yolu olarak elde edilmiştir. Bu malzemeler, geleneksel iki-boyutlu malzemelerden farklı olan karakteristik özellikler taşımaktadırlar. Son zamanlarda MoSe2’nin kontrollü sülfürizasyonu ile üretilen MoSSe’nin başarılı bir şekilde gerçekleştirilmesiyle, iki- boyutlu malzemelere istenilen yeni ve heyecan verici özellikler modüle etme özgürlüğü tanınmıştır. Bu da diğer Janus yapıları üzerindeki araştırma alanlarını motive etmiştir. Tek katmanlı GaX (X=S, Se, Te) monokalkojenitlerinin dünya çapında ilgi görmesiyle yapılan araştırmalarla optik, elektronik ve mekanik özellikleri ortaya çıkarılmış; katalizörler, transistörler ve fotodedektörler için iyi bir aday olduğu gösterilmiştir. Bu sebeple bu çalışmada oluşturulacak yapılarda, tek katmanlı GaX yapılarından oluşan Ga2XY (X/Y=S, Se, Te) Janus yapılarının kullanılmasının uygun olduğu düşünülmüştür. Katmanlar arası kimyasal bağlar olmadan iki-boyutlu atomik katmanların istiflenmesiyle sentezlenen heteroyapıların, tipik olarak her malzemenin bireysel elektronik ve optik özelliklerini korurken, her iki malzemenin mükemmel özelliklerini bir arada bulundurması nedeniyle mevcut elektronik cihazlardaki sınırlamalarının üstesinden gelmesi gerektiği düşünüldüğünden; Ga2SSe, Ga2STe ve Ga2SeTe Janus yapıları ile çalışılması düşünülen iki-boyutlu yarı metal ve yarıiletkenlerin (B, Si, Ge, As, Sb, Te, Pb) bir araya getirilerek oluşturulduğu heteroyapıların mekanik, elektronik ve optik özelliklerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Şimdiye kadar Janus Ga2SSe, Ga2STe ve Ga2SeTe yapıları deneysel olarak sentezlenmemiş ve uygulamaları bazı alanlarda tespit edilmemiştir. Bu çalışmayla, bahsedilen heteroyapıların potansiyel uygulama alanlarının keşfedilmesi, uygulamalarının kolaylaştırılması için mekanik, elektronik ve optik özelliklerinin anlaşılması ve bununla birlikte pratik kullanım aralığının genişletilmesi hedeflenmiştir.