Журнал компьютерной инженерии и информационных технологий

Конфигурирование 2D-материалов путем укладки в стопку для сбора энергии и гомо-соединений

Зе Сян Шен

Хорошо известно, что оптические и электронные структуры двумерных материалов на основе дихалькогенидов переходных металлов (2D TMD) и перовскитов часто демонстрируют очень сильные свойства, зависящие от слоев. Менее известно, что свойства также можно настраивать с помощью порядка укладки, что позволяет нам создавать электро- и оптические устройства из одного и того же материала и одинаковой толщины. Детальное понимание межслоевого взаимодействия значительно поможет в адаптации свойств материалов 2D TMD для приложений, например, в pn-переходах, транзисторах, солнечных элементах и ​​светодиодах. Рамановская/фотолюминесцентная (ФЛ) спектроскопия и визуализация широко используются при изучении наноматериалов и наноустройств. Они предоставляют важную информацию для характеристики материалов, такую ​​как электронная структура, оптические свойства, фононная структура, дефекты, легирование и последовательность укладки. В этой презентации мы используем методы Рамана и ФЛ и электрические измерения, а также моделирование для изучения 2- и 3-слойных образцов 2D TMD. Спектры Рамана и ФЛ также показывают четкую корреляцию с толщиной слоя и последовательностью укладки. Электрические эксперименты и расчеты ab initio показывают, что разница в электронных структурах в основном возникает из-за конкуренции между спин-орбитальной связью и межслоевой связью в различных структурных конфигурациях. Двумерные материальные гомопереходы с использованием укладки 2H и 3R демонстрируют четкое поведение pn-перехода, что открывает уникальные потенциальные возможности для наноэлектроники и солнечных элементов.