Transparent Conductive Two-Dimensional Titanium Carbide Epitaxial Thin Films

Joseph Halim, Maria R Lukatskaya, Kevin M. Cook, Jun Lu, Cole Smith, Lars-Åke Näslund, Steven J. May, Lars Hultman, Per Eklund, and Michel W. Barsoum

Опубликовано: Chem. Mater., Just Accepted Manuscript DOI: 10.1021/cm500641a Publication Date (Web): February 28, 2014, American Chemical Society

С момента открытия графена, стремление к изучению двумерных (2D) материалов значительно усилилось. Недавно было обнаружено новое семейство 2D карбидов переходных металлов и карбонитридов (MXenes) , которым одновременно присущи  хорошая электропроводимость и гидрофильность, что является достаточно редкостным сочетаним. MXenes получали в виде порошков, хлопьев и коллоидных растворов. В данной статье сообщается о получении ~ 1x1 см2 Ti₃C₂ пленок селективного травления Al, от  осажденных распылением эпитаксиальных пленок Ti₃AlC₂  в водном растворе HF или NH₄HF₂.

Пленки размером около 19 нм, которые были протравливлены NH₄HF₂, передают ~ 90% света в видимом  инфракрасном  диапазоне и обладают металлической проводимостью до ~ 100 К. Ниже 100 К,  сопротивление пленок увеличивается с понижением температуры и они демонстрируют отрицательное магнитосопротивление; оба наблюдения согласуются со слабым локальным явлением, характерным для многих 2D дефектных твердых тел. Это достижение открывает двери для использования максенов MXenes в электронных, фотонных и сканирующих приложениях.

Подробнее о прозрачных двемерных пленках карбида титана