Версия для слабовидящих
Монослои халькогенидов оптимальны для создания лазеров и светодиодов Печать Email
Новости об инновациях
01.05.2014

Согласно последней работе совместной группы ученых из США и Германии, новые гетеропереходы на основе целого класса двумерных полупроводников, известных как дихалькогениды, вполне могут использоваться для создания энергоэффективных нанооптоэлектронных устройств, к примеру, светоизлучающих диодов, лазеров, солнечных батарей и транзисторов, отличающихся высокой подвижностью носителей заряда. К такому выводу исследователи пришли после подробного лабораторного изучения гетероструктур на основе тунгстенита / молибденита. Работы в этом направлении будут продолжаться.

Дихалькогениды представляют собой слоистые полупроводниковые пленки, которые могут быть использованы при создании маломощных электронных схем, дешевых или гибких дисплеев, датчиков и даже гибких электронных компонент, наносимых на самые разнообразные поверхности.

Эти так называемые ванн-дер-ваальсовы материалы имеют химическую формулу MX2, где M – относится к переходным металлам (это может быть, к примеру, молибден или вольфрам), а X – к халькогенам (к примеру, сера, теллур или селен).

Грубо говоря, они представляют собой полупроводники с косвенной запрещенной зоной в объеме полупроводников с прямой запрещенной зоной, размеры которых сокращены до одного молекулярного слоя (монослоя). Атомы внутри одного монослоя соединены при помощи ковалентных связей, в то время, как между собой отдельные слои материала соединяются при помощи ванн-дер-ваальсовых сил (отсюда и упомянутое выше название для семейства материалов). Эти монослои эффективно поглощают и излучают свет, таким образом, они могут стать основой создания различных оптоэлектронных устройств, к примеру, светоизлучающих диодов и солнечных батарей.

b_2040_1.jpg Рис. 1. Изображение и характеристики гетероструктур на основе тунгстенита / молибденита.

В рамках своей последней работы совместная группа исследователей из University of California, Lawrence Berkeley National Lab (США), а также Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (Германия) изучила гетероструктуру, состоящую из монослоев WSe2 / MoS2, размещенных друг за другом. Исследование проводилось в основном при помощи фотоэмиссионной электронной микроскопии.

Собранные учеными данные показали, что в описанной структуре слой тунгстенита имеет отрицательный заряд, а молидбенита – положительный. Кроме того, они смогли наблюдать большое смещение (порядка 100 мэВ) между пиком фотолюминесценции и самым низким пиком поглощения гетероструктуры.

Эти наблюдения подразумевают присутствие в созданной структуре гетероперехода II типа; причем, данная гипотеза подтверждается данными фотоэмиссионной электронной микроскопии. Также полученные результаты показывают, что ученые в действительности могут контролировать монослои.

По мнению ученых,

наблюдаемые ими материалы можно назвать идеальными в атомарном масштабе. С их точки зрения это выгодно, когда речь идет о миниатюризации устройств и работах в области энергоэффективной электроники и оптоэлектроники.

В ближайшей перспективе ученые планируют создать подобную гетероструктуру по методу «от малого к большому», варьируя состав и расстояния между отдельными монослоями. Это необходимо для дальнейшего изучения основных физических и электронных свойств описанных гетеропереходов. Также планируется исследовать вакансии и другие дефекты в структурах.

Подробные результаты работы опубликованы в PNAS.

Источник - http://www.nanonewsnet.ru/news/2014/monosloi-khalkogenidov-optimalny-dlya-sozdaniya-lazerov-svetodiodov

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта