متن خبر

تاریخ خبر : ۱۴۰۱/۰۲/۱۰

تعداد بازدید : ۱۲۴

تعداد رای : ۱

تنظیم خصوصیات الکترونی تک لایه WSe2

به تازگی اقای دکتر میثم باقری، عضو هیئت علمی گروه فیزیک دانشگاه گیلان، با همکاری تیم تحقیقاتی دانشگاه Hunan چین موفق به سنتز تک لایه WSe2 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.

موفقیت در سنتز تک لایه های دی کالکوژنید فلزات واسطه افق های جدید را در علم ماده چگال و صنعت اپتوالکترونیک ایجاد نموده است. وجود گاف نواری مستقیم و قابل تنظیم در این مواد، امیدهای زیادی را برای بکارگیری این دسته مواد در صنایع اپتوالکترونیک، سلول های خورشیدی و ... فراهم نموده است. یکی از مهمترین چالش ها در استفاده از این مواد در صنایع کنترل ویژگی های الکترونی و اپتیکی آنها با روش های قابل تکرار است. در این تحقیق، نشان داده شد که می توان ماهیت آلایش تک لایه WSe2 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 می باشد. شیوه معرفی شده در این تحقیق می تواند برای کنترل خصوصیات الکترونی فصل مشترک بین بستر فلزی-نیمرسانا دو بعدی مورد استفاده قرار گیرد.

 

در این پژوهش، تک لایه WSe2 بر روی بستر طلا (100) با روش نهشت قطرات شیمیایی (CVD) رشد داده شد. طیف سنجی رامان، طیف سنجی گسیل فوتونی اشعه ایکس (XPS)، و انالیزهای STS/STM برای بررسی خصوصیات الکترونی نمونه های سنتز شده مورد استفاده قرار گرفت. بررسی تصاویر الکترونی نشان داده که این تک لایه نسبت به صفحه طلا دارای زاویه 00 می باشد و بر اساس انالیز STS ماهیت p گونه ان آشکار شد. با افزایش دمای بازپخت به حدود 700 K مشاهده گردید که تک لایه WSe2 نسبت به صفحه طلا زاویه 150 می سازد و ماهیت n گونه از خود نشان می دهد. این تغییر ماهیت آلایش با استفاده از محاسبات تئوری تابعی چگالی مورد بررسی قرار گرفت. 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 WSe2 می شود.

 

فعالیت های تجربی این مطالعه در دانشگاه Hunan چین در گروه دکتر Lijie Zhang صورت پذیرفت. بخشی از آنالیز های در دانشگاه National University of Singapore  انجام پذیرفت. محاسبات مبتنی بر تئوری تابعی چگالی در این تحقیق توسط همکار ایرانی طرح و در دانشگاه گیلان انجام شد.

 

نتایج این پژوهش در نشریه ACS Nano و در تاریخ 14 مارچ انتشار یافت. مجله  ACS Nano دارای ضریب تاثیر 15.881 می باشد و بصورت ماهنامه انتشار می باشد. برای مشاهده جزئیات بیشتر، لینک مقاله را کلیک نمایید.

نظرات

پاسخ به نظــر بازگشت به حالت عادی ثبت نظر

Captcha