Американські хіміки синтезували бездефектні почесні надрешітки розміром в кілька мікрометрів з сульфіду і селеніда вольфрама. В отриманих напівпровідникових кристалах з трикутною симетрією смуги різного складу періодично змінюють один одного, що дозволяє контролювати внутрішню напругу в кристалі і змінювати таким чином його оптичні властивості, пишуть вчені в статті в.
Гетероструктури на основі напівпровідникових почесних кристалів товщиною в один або кілька атомів вважаються одними з перспективних типів матеріалів для створення нанотранзисторів, сенсорів або нанодіодів, які можуть стати основою телекомунікаційних систем наступного покоління. Як правило, такі матеріали пропонують отримувати, об'єднуючи в багатошарові структури кілька почесних кристалів різного складу. Електронні властивості різних шарів теж досить сильно різняться, що дозволяє збирати з них потрібні пристрої, комбінуючи їх у правильному порядку.
Інший спосіб об'єднувати один з одним кілька почесних кристалів різного складу - робити з них латеральні гетероструктури, скріплені один з одним не по вертикалі, а по боках. Зробити це, як правило, складніше, ніж зібрати багатошарову систему: навіть невелика відмінність у параметрах решітки двох кристалів перешкоджає з'єднанню, тому отримувати вдається лише певні конфігурації структур з невеликою кількістю стиків. Зовсім недавно група американських хіміків запропонувала спосіб отримання латеральних гетероструктур з дихалькогенідів перехідних металів з використанням облоги з газової фази з перемикається складом газу-носія. Таким методом вчені синтезували почесні гетероструктури трикутної форми, що включають до свого складу смуги різного хімічного складу.
Інша група американських хіміків під керівництвом Пака Чі-Уна (Jiwoong Park) з Чиказького університету вдосконалила цей метод, в результаті чого їм вдалося отримати не просто впорядковані гетероструктури із заданим розташуванням областей різного складу, а надрешітки, в яких смуги двох напівпровідників формують впорядковану трикутну систему, періодично змінюючи один одного. Як напівпровідники, з яких була отримана впорядкована латеральна гетероструктура, вчені взяли сульфід і селенід вольфрама (WS2/WSe2).
Для зростання почесного кристала на кварцовій підкладці хіміки використовували методику облоги з газової фази. Але, на відміну від попередньої роботи, для чергування складу кристалізованої речовини використовувалася не зміна газу-носія, а зміна складу газу-прекурсора, який служив джерелом сірки або селену в кристалі. Якщо підтримувати всі умови (температуру, тиск і швидкість потоку газу) на постійному рівні і в потрібний час перемикати склад прекурсора, то при досить повільній швидкості кристалізації (від 20 до 60 нанометрів на хвилину) можна домогтися утворення впорядкованих трикутних кристалів, в яких смуги різного складу періодично змінюють один одного.
Таким чином хіміки отримали монокристалічні бездефектні структури з вираженою трикутною симетрією. При цьому вчені зазначають, що різниця в періоді кристалічної решітки для двох кристалів становить 4 відсотки. Така невідповідність стає причиною виникнення в кристалі внутрішніх напружень, які в деяких випадках призводять до невеликого викривлення структури. Ці викривлення, однак, теж носять впорядкований характер і формують зі смуг селеніда вольфраму «рифлену» структуру з зигзагоподібним перерізом. При цьому геометрію цих складених гармошкою ділянок теж можна міняти, варіюючи висоту і період викривлень, що в свою чергу дозволяє контролювати оптичні властивості всієї гетероструктури.
Автори роботи стверджують, що з використанням запропонованого методу можна отримувати періодичні надрешітки, в яких ширину однієї смуги можна контролювати з атомною роздільною здатністю і зменшувати її аж до одного атома. За словами хіміків, отримані ними гетероструктури не тільки самі по собі можуть бути в майбутньому використані в різних додатках, але і дають велику кількість важливої інформації та процесах формування бездефектних почесних кристалів з гетерогенною впорядкованою структурою, які при цьому можуть досить легко деформуватися.
Застосування знаходять не тільки гетероструктури з почесних напівпровідникових кристалів, але і самі халькогеніди перехідних металів в чистому вигляді. Наприклад, на основі почесного дисульфіду молібдену можна зробити елемент нанотранзистора або, наприклад, мембрану для фільтрування води.