عرضه راهکاری برای تغییر ماهیت و خصوصیات الکترونی تک لایه WSe۲
به گزارش هوا فضا اخیرا تیمی از محققان دانشگاه گیلان و تیم تحقیقاتی دانشگاه Hunan چین موفق به سنتز تک لایه WSe۲ روی بستر طلا شدند و نشان دادند چرخش این تک لایه نسبت به طلا با افزایش دمای بازپخت و استفاده از اتم های ژرمانیوم بین این تک لایه و بستر می توانند راهکارهای مناسبی برای تغییر ماهیت نواری این ماده باشند.
به گزارش هوا فضا به نقل از ستاد نانو، موفقیت در سنتز تک لایه های دی کالکوژنید فلزات واسطه، افق های جدید را در علم ماده چگال و صنعت اپتوالکترونیک ایجاد کرده؛ چون که وجود گاف نواری مستقیم و قابل تنظیم در این مواد، امیدهای زیادی را برای به کارگیری این دسته مواد در صنایع اپتوالکترونیک، سلول های خورشیدی و غیره فراهم نموده است ولی یکی از مهم ترین چالش ها در استفاده از این مواد در صنایع کنترل خصوصیت های الکترونی و اپتیکی آنها با روش های قابل تکرار است.
در این راستا اخیرا دکتر میثم باقری، عضو هیئت علمی گروه فیزیک دانشگاه گیلان، با همکاری تیم تحقیقاتی دانشگاه Hunan چین در تحقیقاتی که در این حوزه اجرایی کردند، نشان دادند که میتوان ماهیت آلایش تک لایه WSe۲ از نوع p به نوع n تغییر داد. مهندسی چرخش بین این تک لایه و بستر طلا(twist) که با کنترل دمای بازپخت انجام پذیرفت عامل این تغییر ماهیت آلایش است. شیوه معرفی شده در این تحقیق می تواند برای کنترل خصوصیات الکترونی فصل مشترک بین بستر فلزی-نیم رسانا دو بعدی مورد استفاده قرار گیرد.
در این پژوهش، تک لایه WSe۲ بر روی بستر طلا(۱۰۰) با روش نهشت قطرات شیمیایی(CVD) رشد داده شد و طیف سنجی رامان، طیف سنجی گسیل فوتونی اشعه ایکس(XPS)، و آنالیزهای STS/STM جهت بررسی خصوصیات الکترونی نمونه های سنتز شده مورد استفاده قرار گرفت که بررسی تصاویر الکترونی نشان داد که این تک لایه نسبت به صفحه طلا دارای زاویه است و بر مبنای آنالیز STS ماهیت p گونه آن آشکار شد.
با افزایش دمای بازپخت به حدود ۷۰۰ K مشاهده شد که تک لایه WSe۲ نسبت به صفحه طلا زاویه ۱۵۰ می سازد و ماهیت n گونه از خود نشان داده است. این تغییر ماهیت آلایش با استفاده از محاسبات نظریه تابعی چگالی مورد بررسی قرار گرفت و در ادامه، با اضافه کردن اتم های ژرمانیوم به نمونه، مشخص شد این اتم ها در فصل مشترک بین این تک لایه و بستر طلا قرار می گیرند و برهم کنش بین آن دو را تضعیف می کنند. بررسی نتایج STS نشان داد اضافه شدن ژرمانیوم منجر به بازگشت آلایش ذاتی تک لایه WSe۲ می شود.
فعالیتهای تجربی این مطالعه در دانشگاه Hunan چین در گروه دکتر Lijie Zhang و بخشی از آنالیزهای در دانشگاه National University of Singapore انجام پذیرفت و محاسبات مبتنی بر نظریه تابعی چگالی در این تحقیق توسط همکار ایرانی طرح و در دانشگاه گیلان اجرایی شد.
نتایج این پژوهش در نشریه ACS Nano منتشر شد. مجله ACS Nano دارای ضریب تأثیر ۱۵٫۸۸۱ است.
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب