由于其独特的光学和电子特性,垂直的范德华异质结构(VDWH)引起了光电应用的大量关注,例如光检测,光收获和光发射二极管。为了完全利用这些特性,了解跨VDWH的界面电荷转移(CT)和重组动力学至关重要。然而,界面能量和缺陷态对石墨烯转变金属二北核化金(GR-TMD)VDWH的界面CT和重组过程的影响仍在争论中。在这里,我们研究了具有不同化学成分(W,MO,S和SE)的GR-TMD VDWH中的界面CT动力学和可调的界面能量。We demonstrate, using ultrafast terahertz spectroscopy, that while the photo-induced electron transfer direction is universal with graphene donating electrons to TMDs, its efficiency is chalcogen-dependent: the CT efficiency of S atom-based vdWHs is 3–5 times higher than that of Se-based vdWHs thanks to the lower Schottky barrier present in S-based vdWHs.相比之下,从TMD到GR的电子反传递过程定义了电荷分离时间,它依赖金属依赖性,并由TMDS的中间隙缺陷水平支配:W过渡金属基于vDWH的电荷分离极为长,远超过1 ns,这比基于MO的VDWH远超过了PS Experation 10 s的基于MO的VDWH。与基于MO的TMD相比,这种差异可以追溯到基于W的TMD中报告的更深层次的中间隙缺陷,从而导致了从被困状态到石墨烯的后电子转移的变化能量。我们的结果阐明了界面能量学和缺陷的作用,通过在GR-TMD VDWH中定制TMD的化学组成和重组动态,这是优化光电设备的优化,尤其是在光电检测领域中。
摘要:二维(2D)半导体最近由于其独特的光学和电子特性而引起了光传递的极大兴趣。然而,对于单层光晶体管,可检测到的光谱范围和光吸收效率通常非常有限。在这里,我们演示了基于零差(0D)硅量子点(SIQDS)和二硫化钼(MOS 2)形成的范德华异质结构(VDWH)(VDWH)(VDWH)(VDWH),尤其是在Ultraviolet(UV)的光谱范围内,该光谱(MOS 2)表现出很高的检测和响应率。与单独基于单层MOS 2的光晶体管相比,SIQD/MONOLAYER MOS 2 VDWH光晶体管的探测率提高了100倍(从1.0×10 12到1.0×10 12到1.0×10 14 cm×Hz 1/2/w),响应率提高了89倍,响应率提高了66.7秒66.7至66.7 s/f。对于SIQD/几层MOS 2 VDWH,还观察到增强的检测和响应性。分析和对照实验表明,跨SIQD/MOS 2 VDWH的电荷转移导致光子效应和光量。高性能SIQD/MOS 2 VDWH光晶体管对超敏化光检测,基于紫外线的光学通信,神经形态视觉传感和发射速度计算应用具有巨大的希望。关键字:0d/2d van der waals异质结构,Si Quantum Dot,MOS 2,光晶体管,高检测性,高响应率■简介
二维(2D)材料表现出许多显着的物理特性,包括2D超导性,磁性和依赖层的带隙。但是,单个2D材料很难满足复杂的实际要求。通过Verti Cally堆叠不同种类的2D材料获得的异质结构,由于其丰富的电子特征,吸引了研究人员的注意力。使用异质结构,可以克服晶格匹配的约束。同时,已经探索了针对电子和光电设备的高应用电位,包括隧道晶体管,柔性电子和光电视。具体来说,通过插入的基于石墨烯的范德华异质结构(VDWH)正在涌现,以实现各种基于功能异质结构的电子设备。外延石墨烯下的插入原子可以有效地从底物中解脱石墨烯,并有望实现石墨烯中丰富的新型电子性能。在这项研究中,我们系统地回顾了基于石墨烯的VDWH中单元素插入的进展,包括互嵌套机制,互化修饰的电子特性以及2D互化异质结构的实际应用。这项工作将激发2D材料科学前沿中的边缘切割想法。
Biotite是一种属于三十二十体云母基团的铁矿,是一种自然丰富的分层材料(LM),具有有吸引力的电子特性,用于在纳米式设备中应用。Biotite在环境条件下以不可降解的LM脱颖而出,具有高质量的基础裂解,这是Van der Waals异质结构(VDWH)应用的重要优势。在这项工作中,我们将Biotite的微型机械剥落向下呈现给单层(1LS),从而产生具有较大面积和原子平坦表面的超薄薄片。为了识别和表征矿物,我们使用能量分散性光谱映射对生物岩进行了多元分析。此外,还采用同步型红外纳米光谱镜以几层形式探测其振动签名,对层数具有敏感性。我们还观察到及时(长达12个月)的良好形态和结构稳定性,并且在超薄生物岩片中热退火过程后其物理特性没有重要变化。导电原子力显微镜评估了其电容量,揭示了大约1 V/nm的电故障强度。最后,我们探讨了将Biotite用作底物的使用,并将LM封装在VDWH应用中。我们在低温下进行了光学和磁光测量。我们发现,超薄生物岩片可作为1L-摩尔2的良好底物,可与六边形的硝酸硼片相当,但它引起了1L-摩尔斯2 G因子值的少量变化,这很可能是由于其晶体结构上的天然杂质。此外,我们的结果表明,生物片片是保护敏感LMS(例如黑磷)免受降解的有用系统,可在环境空气中降解多达60天。我们的研究将Biotite作为一种有希望的,具有成本效益的LM,用于进步未来的超薄纳米技术。
摘要二维原子晶体(2DAC)和范德华异质结构(VDWH)启发了一种无键的方法,用于构建除传统外观外观方法以外的异质结构。本演讲始于对范德华(VDW)相互作用的早期探索,以将不同的材料与原始电子界面整合在一起。我将重点关注我们最近在合成和探索各种各样的VDW超级晶格(VDWSL)家族方面的进步,该家族由2DACS的交替层和具有可自定义的化学化学组合物和结构基序的自组装分子层组成。i将强调这些分子中间层如何定制2DAC的电子和光学特性,并特别强调手性分子互晶的超晶格超晶格,这些超晶格超晶格表现出强大的手性诱导的自旋选择性和吸引人的手性超导性。使用多功能分子设计和模块化装配策略,2D分子VDWSL为量身定制电子,光学和量子性能提供了无限的机会,为新兴技术创建了丰富的平台。