Substitutionsdoping af 2D-halvleder til bredbåndsfotodetektor

Substitutionel doping fra fremmede elementer skiller sig ud som en foretrukken metode til præcist at skræddersy den elektroniske båndstruktur, ledningstype og bærerkoncentration af uberørte materialer. Inden for tredimensionelt (3D) monokrystallinsk silicium har introduktionen af ​​bor (B) og nitrogen (N) atomer som henholdsvis acceptor- og donordopanter vist sig at være yderst effektiv til at øge bærermobiliteten. Denne forbedring placerer silicium til avancerede applikationer i integrerede kredsløb.

Ekspanderer til området for todimensionelle (2D) halvledere, molybdændisulfid (MoS₂ ) rummer et enormt potentiale for fremtidige optoelektroniske enheder. De kontrollerbare dopingstrategier for 2D-materialer og deres fremtidige anvendelsesanvisninger nødvendiggør imidlertid yderligere udforskning. Som en ny grænse inden for materialevidenskab fortsætter jagten på optimale dopingmetoder i 2D-materialer med at udfolde sig, hvilket baner vejen for hidtil usete fremskridt inden for optoelektronik.

Forskere ledet af Anlian Pan, Dong Li og Shengman Li fra Hunan University, Kina, er dedikeret til at være banebrydende i syntesen af ​​2D-halvledere med stort område, høj kvalitet og lav-defektdensitet. Deres forskning fokuserer på at optrevle disse materialers fotoelektriske egenskaber og udforske deres potentiale i fremtidige enhedsapplikationer.

Bygger på grundlaget for at forberede ren MoS₂ med høj mobilitet , dykkede forskerne ind i området for udenlandsk substitutionsdoping og introducerede vanadium (V) atomer. Deres tilgang havde til formål at finjustere overførselskarakteristikaene for MoS₂ ved at variere V-dopingkoncentrationen. Navnlig afslørede deres undersøgelser, at V-dopede MoS₂ monolag med lave dopingkoncentrationer udviste forbedret B-exciton-emission, hvilket viser løfte om anvendelser i bredbåndsfotodetektorer.

Værket med titlen "Vapor growth of V-doped MoS₂ monolag med forbedret B-exciton-emission og bred spektral respons," blev udgivet i Frontiers of Optoelectronics den 7. december 2023. Denne forskning bidrager med værdifuld indsigt til det udviklende landskab af todimensionelle halvledere og deres potentielle indvirkning på optoelektroniske teknologier.

Flere oplysninger: Biyuan Zheng et al., Vapor growth of V-doped MoS₂ monolag med forbedret B-exciton-emission og bred spektral respons, Optoelektronikkens grænser (2023). DOI:10.1007/s12200-023-00097-w

Leveret af Frontiers Journals