Optoelectronics of low-dimensional quantum materials via direct lamination

Laag-dimensionale quantum materialen voor optoelectronica

Sardar Hameed presenteert in zijn proefschrift een opwindende weg voor nanowetenschap, met name in het creëren van kleine, hoogwaardige materialen voor elektronische en supergeleidende apparaten. Hij verkent verschillende kosteneffectieve technieken om gevoelige materialen te verwerken en unieke structuren te fabriceren. Een belangrijke prestatie is een nieuwe, universele patroonmethode, in wezen een manier om patronen op materialen te "tekenen" op een ongelooflijk kleine schaal die het maken van apparaten sneller, goedkoper en eenvoudiger maakt. Deze techniek kan worden toegepast op een breed scala aan materialen en apparaten, waardoor het veelzijdig is voor het onderzoek.

Hameed beschrijft in zijn proefschrift gallium nanodraden, haardunne draden van het element gallium met unieke eigenschappen die nuttig zijn in supergeleidende toepassingen. Met behulp van een nieuwe methode genaamd cast and press (C&P), produceerde hij nanodraden met bijbehorende ultradunne films van verschillende groottes en vormen. Deze techniek heeft een universeel bereik voor materialen. 

Hameed onderzocht ook dunne lagen MoS₂ die op goud zijn geplaatst, een nieuw substraat, dat een verbinding vormt van normaal metaal en supergeleider. Naast het vertonen van een duidelijk transistorgedrag, wordt deze staking verklaard door het observeren van het destructieve effect van het gouden substraat op de bijbehorende supergeleiding van de staking. Deze dunne lagen zijn zeer effectief in kleine, transistorachtige apparaten en hebben veelbelovende resultaten opgeleverd voor schakeltoepassingen en zelfs supergeleiding, een toestand waarin de elektrische weerstand tot nul daalt.

Verder onderzocht Hameed manieren om de lichtgevende eigenschappen van MoS₂ te verbeteren door atomaire gaten op te vullen, wat het materiaal stabieler maakt en de prestaties onder verschillende omstandigheden verbetert. Over het geheel genomen opent dit werk mogelijkheden voor het creëren van een reeks kleine, efficiënte en kosteneffectieve apparaten op het gebied van elektronica en supergeleiding.

Sardar Hameed voerde zijn onderzoek uit bij het Zernike Institute for Advanced Materials, afdeling Device Physics of Complex Materials, met financiering van het Higher Education Commission Pakistan. Hij vervolgt zijn loopbaan als assistant professor bij de University of Malakand, Pakistan. 

Proefschrift: https://hdl.handle.net/11370/2495eecf-2802-4905-be79-215c7e31cd58