Двумерные полупроводниковые монослои могут излучать больше света

В соответствии с последней работе ученых из америки, под действием кислорода либо пара кое-какие двумерные полупроводниковые структуры смогут излучать в 100 раза больше света. Как вычисляют ученые, такое действие оказывает на материалы давление газа в окружающей среде. Полученные на протяжении изучения этого явления результаты в будущем смогут быть нужными для более правильных оптоэлектронных либо оптических устройств из двумерных материалов.

Двумерные страницы дихалькогенидов переходных металлов (transition-metal dichalcogenides, TMDC) очень перспективны для разных электронных и оптоэлектронных приложений, например, солнечных батарей и создания светодиодов. Электроны в таких структурах относительно очень сильно взаимодействуют со светом, не обращая внимания на то, что довольно часто речь заходит о толщинах, порядка одного атома.

Исходя из этого, даже в том случае, если материал имеет толщину всего в пара атомов, в формировании электрического тока участвует большинство поглощенных фотонов.

Рис. 1. Изменение фотолюминесценции полупроводникового монослоя TMDC под действием разных газов.

Но до сих пор у аналогичных структур были и собственные большие недочёты. В частности, фрагменты полупроводника толщиной в один атом (применяемые при создании аналогичных структур) не достаточно действенно испускают свет, потому, что в этом случае (у полупроводниковых монослоев) квантовый выход фотолюминесценции есть низким.

Похоже, метод совладать с этим затруднением внесла предложение группа исследователей из University of California (США). Ученые поняли, что они смогут расширить светоизлучающую эффективность двумерных материалов в 100 раз несложным действием на образцы посредством газообразного кислорода либо пара по окончании термического отжига в вакууме.

Необходимо подчеркнуть, что эффект есть всецело обратимым при комнатной температуре, наряду с этим сила его действия регулируется посредством трансформации давления газа.

По словам исследователей, молекулы кислорода либо пара слабо взаимодействуют с полупроводниковым монослоем TMDC, но они стабилизируют пары электрон-дырка проводимости (экситоны), каковые в другом случае не смогут существовать достаточно продолжительно. Так, эти пары смогут рекомбинировать и создавать больше света.

Как вычисляют сами ученые, полученные ими результаты показывают, что,

как и графен, полупроводниковый монослой TMDC весьма чувствителен к окружающей среде. Сотрудничество с окружающими молекулами газа изменяет физические особенности материала посредством корректировки экситонного сотрудничества в совокупности.

Согласно мнению ученых, их работа в будущем обязана оказать помощь ученым лучше осознать, как чувствительны полупроводниковые монослои к молекулам среды, и как они взаимодействуют с разными газами. на данный момент команда занята поиском ответа на вопрос о том, как недостатки (к примеру, кристаллической решетки) в таких двумерных полупроводниках воздействуют на их фотолюминесценцию. Одновременно с этим они стараются создать новые TMDC с необыкновенными физическими особенностями.

Подробные результаты работы размещены в издании Nano Letters.

Случайные записи:

• Синтетические «ракушки» из мела и одноразовой посуды
• Встреча в лихтенштейне. всё внимание – к россии

\

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Монослои халькогенидов оптимальны для создания лазеров и светодиодов

  В соответствии с последней работе совместной группы исследователей из америки и Германии, новые гетеропереходы на базе целого класса двумерных…

• Создан первый полупроводниковый диод, изготовленный из двух материалов одноатомной толщины

  инженеры и Учёные Северо-Западного университета смогли сделать очередной громадный ход вперед в деле интеграции одноатомных материалов различного типа в…

• Открыт новый эффект в полупроводниковых материалах, ставящий под сомнение дислокационную теорию изменения электрических и механических свойств

  В следствии изучений, совершённых интернациональной группой исследователей на базе Nordic Hysitron Laboratory (NHL) в Технологическом Университете…

• Американские ученые улучшили методику ик-спектроскопии

  Исследователи из америки внесли предложение наноструктуру, имеющую пара так называемых «плазмонных резонансов», что разрешает повысить долю поглощаемого…