微印

通过微印刷自组装单层在微尺度上局部操控二维 TMDCs 的能级

2D 过渡金属二硫属化物 (TMDC) 是原子级厚度的半导体，在晶体管和传感器等下一代光电应用方面具有巨大潜力。它们的大表面体积比使其节能，但也对物理化学环境极为敏感。在预测电子行为（例如其能级排列）时必须仔细考虑后者，这最终会影响器件中的电荷载流子注入和传输。这里展示了局部掺杂，从而通过化学工程改造支撑基板的表面来调整单层 TMDC（WSe 2 和 MoS 2）的光电特性。这是通过使用两种不同的自组装单层 (SAM) 图案的微接触印刷来装饰基板来实现的。SAM 具有不同的分子偶极子和介电常数，显著影响 TMDC 的电子和光学特性。通过分析（在各种基底上），可以确认这些影响完全来自 SAM 和 TMDC 之间的相互作用。了解 TMDC 所经历的各种介电环境可以建立电子和光学行为之间的关联。这些变化主要涉及电子带隙宽度的改变，可以使用肖特基-莫特规则计算，并结合 TMDC 周围介质的屏蔽。这些知识可以准确预测单层 TMDC 的（光）电子行为，从而实现先进的设备设计。