Monocapas de dicalcogenuros de metales de transición

[1]​ Los TMDs se representan mediante la fórmula genérica MX2, donde M y X son átomos.M es un metal de transición (Mo, W, etc.) y X un calcogenuro (S, Se, o Te).La distribución de estos 3 planos (X-M-X) puede variar, obteniendo en muchos casos, estructuras con celdas unidades tetragonales (T), hexagonales (H) u octaédricas, siendo la primera metálica y las otras dos semiconductoras en la mayoría de los TMDs.(Espectroscopia de UV-vis, Raman o TEM)[4]​[5]​ Suelen ser materiales insolubles en cualquier disolvente, sobre todo, la fase semiconductora.Para solucionar este problema, se suele añadir agentes tensoactivos en agua o dispersar tras un proceso de sonicación intenso los TMDs en disolventes apropiados, tales como N,N-dimetilformamida (DMF) o N-Methyl-2-pyrrolidone (NMP).Algunos compuestos voluminosos como el terc-Butilo o etilenglicol han demostrado ser tremendamente efectivos, superando concentraciones de 1 mg/ml.[19]​[20]​ Otras de sus propiedades todavía están siendo desarrolladas y prometen tener un impacto enorme en la tecnología.Los TMDs pueden proporcionar este cambio, además poseen una movilidad de carga buena, (100 veces menor a la del grafeno, •200 cm²V-1·s-1 pero del mismo orden que las monocapas de silicio) y aparte poseen una gran estabilidad a temperatura ambiente en atmósfera nitrogenada.Esto significa que, en condiciones normales, aquella luz con una longitud de onda (nm) cercana al band gap se puede absorber.También se ha encontrado que el band gap, (directo e indirecto), varía linealmente con la aplicación de una fuerza.Esto aumenta las cargas negativos entre las capas que, normalmente se mantienen unidas por fuerzas de van deer waals.Entre ellas destaca principalmente el método deposición química de vapor (CVD) 25 y la exfoliación en fase líquida.La producción de TMDs a través del método CVD consiste en añadir unos reactivos (e.g.Este proceso tiene como característica principal, su gran calidad y grandes áreas (varias micras de diámetro normalmente).Para que la reacción tenga lugar, es necesario que los dos azufres interaccionen con vacancias de azufre, ya sean con el mismo metal de transición o con el adyacente, en ambos casos se forma un fuerte efecto quelante con un enlace medianamente fuerte.[38]​ Actualmente se ha estudiado las propiedades de los TMDs al combinarlos con pirenos, ftalocianinas, puntos cuánticos porfirinas y polímeros.Ambos compuestos pueden absorber energía cuando se combinan con los cualquier híbrido, pero el MoS2 tiene mayor carácter electrón aceptor.Tras su combinación con politiofeno diseñado para una buena disolución en agua, aparte, se consiguió aumentár la transformación de luz en electricidad.
Estructura hexagonal de monocapas de TMDs. Los metales se representan como átomos en negro y los calcogenuros en amarillo. Vista lateral, (a), y superior, (b).
Célula primitiva de WSe2.
Esquema representativo de la sección de un transistor de efecto de campo basado en una monocapa de MoS 2 [ 8 ]
Esquema representativo de la sección de un nano fotodetector basado en una monocapa de MoS2 [ 10 ]