 【产通社,10月13日讯】中国科学院半导体研究所(Institute of Semiconductors Chinese Academy of Sciences, ISCAS)官网消息,其国家重点实验室李京波研究员、魏钟鸣研究员和李树深院士的科研团队,在新型二维半导体异质结及其光电器件的基础研究中取得系列重要进展。  二维原子晶体,包括石墨烯和过渡金属硫族化物(TMDs)例如MoS2、WS2和WSe2等已经被证明具有独特优良的光电性能,因此获得了研究者的广泛关注。最近两年,研究人员发现由不同原子晶体组装而成的范德瓦尔斯异质结也可以构成新的材料体系,它们结合了单独材料组分的优点,并为新奇物理现象和器件功能的研究提供了灵活而广阔的平台。其中,基于二维TMDs (MX2)的异质结由于具有较宽范围的光学带隙和强烈的光-物质相互作用,在未来光电子器件领域有重要的应用前景。理论上,MX2异质结往往具有II型带阶排列,这会促进电子空穴对的有效分离。实验上,原子层厚的MX2异质结也可以表现出超快电荷转移和可调控的层间耦合作用。  在这样的研究背景下,该研究团队与美国再生能源国家实验室魏苏淮小组合作,发现基于WSe2/WS2 的二维半导体异质结表现出独特的极性可调现象和自驱动光开关特性,该工作主要由博士生霍能杰完成。他们采用转移的方法制备了由P型WSe2和N型WS2薄层结构组成的范德瓦尔斯异质结,并详细研究了它们的光学和电输运性能。    该研究团队还采用氧化还原石墨烯(rGO)薄膜,与MoS2薄层一起构筑了范德华尔斯异质结,并进行了光电器件的系统研究,该工作主要由博士生杨珏晗完成。相比较而言,文献报道的很多石墨烯/BN、石墨烯/MX2异质结的制备与器件测试,较高的输运性质往往只能在单层结构下获得,而且制备方法较为复杂。该研究团队在前期工作的基础上,在异质结体系中成功引入了采用一种简单溶液法制备的rGO薄膜(5-10nm厚),将其与MoS2薄层组合时,可以获得典型的双极性输运和超高的栅极可控光响应。  该系列工作得到了国家自然科学基金委员会、中国科学院和国家外国专家局的支持。查询进一步信息,请访问官方网站 http://www.semi.cas.cn/xwdt/kyjz/201510/t20151010_4435966.html。 (完)
|