科学家从劳伦斯伯克利国家实验室(伯克利实验室)的美国能源部已经成功地进行了分子水平分析的影响在二维半导体照明使用创新型nano-optical探测器称为钟楼探针。
钟楼探测器,光激发和收集空间局限于顶点的纳米级的差距,这是扫描样品,记录完整的发射光谱在每个位置。
研究小组进行了实验在分子铸造,能源部科学办公室的用户设备。欧洲杯线上买球使用新颖的探针,团队能够对二硫化钼到达一些意想不到的发现。化合物属于半导体的家庭被称为过渡金属dichalcogenides (TMDCs)。的光电性质TMDCs高度承诺未来光子和纳米电子设备。
”钟楼探针的引人注目的决议使我们识别重要的纳米光电子异质性的内陆地区单层二硫化钼的晶体,和一个意想不到的,大约300纳米宽,大力无序边缘地区,“科学家詹姆斯·舒克伯克利实验室材料科学部门。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
舒克是这项研究的领导人,以及开发团队的钟楼探测器,于2013年荣膺100研发奖为集成的好处扫描探针显微镜和光学光谱。
”这种无序的边缘地区,从未见过,可能是非常重要的对于任何设备一个想让电触点,“舒克说。”它还可能证明光催化和非线性光学转换的关键应用程序。”
舒克成像和纳米结构的操纵机构主任分子铸造,是论文的通讯作者,本研究在《细节,自然通讯。本文题为“可视化纳米无序的激子的弛豫特性的边缘和单层二硫化钼的晶界。“魏包和尼古拉斯Borys位联席作者。
2 d-tmdc与石墨烯竞争可能会接替硅用于下一代高速电子产品。2 d-tmdc的厚度只有一个分子,和特性非常高的能源效率。它有能力携带非常高的电流密度比硅。
这些材料的性能,实验发现在2010年,还没有令人满欧洲杯足球竞彩意的理论预期相比,由于缺乏信息2 m-tmdc激子的在纳米尺度上和其他特征。激子束缚对空穴和电子的兴奋,使半导体设备的功能。
剥去说:
穷人的理解2 d-tmdc激子的和其他属性在纳米尺度上很大程度上源于现有的限制nanospectroscopic成像。钟楼探测器,我们克服几乎所有以前的近场显微镜的局限性,能够映射关键化学和光学性质和流程在他们本地长度尺度。
钟楼探测器命名的历史“钟楼”钟楼在加州大学的校园。探测器有一个四面锥形微观提示安装在光纤的提示。
的两个钟楼的探针是金色涂布,和两个金层之间的差距只有几纳米的小费。因为它有一个锥形设计,钟楼调查频道所有波长的光进入一种改进领域的顶端。决议决定基于大小的金层之间的分离,这可以小于衍射光学极限。
在最新的研究中,舒克包,有着和他们的合作者部署的钟楼探测器光谱方法映射在单层二硫化钼纳米激发态/弛豫过程晶体生长使用化学气相沉积(CVD)。二硫化钼是一个二维半导体具有较高的电导率,这几乎是石墨烯。但是,与石墨烯,具有自然能量带隙。这意味着关闭其电导是可能的。
”我们的研究揭示了重要的纳米光电子异质性和允许我们量化exciton-quenching现象在晶粒边界,“舒克说。”无序的发现边缘地区构成一个范式转换,即从只有一个一维金属边缘国家负责所有edge-related物理和2 d-tmdcs光化学被观察到。2 d-tmdc晶体的边缘发生的事情显然是比这更复杂。有一个介观无序区域可能在多数交通、非线性光学、光催化行为CVD-grown 2 d-tmdcs边缘附近。”
舒克和他的同事们还确定,无序边缘地区二硫化钼晶体具有缺硫,这表明这个2 d-tmdc是否适合未来光电子应用程序。
”硫少意味着更多的自由电子存在于边缘地区,这可能导致增强的无辐射复合,“舒克说。”增强无辐射复合意味着激子创建附近硫空位会活在更短的时间内。”
舒克和他的团队正在下一个旨在分析可能发生的电子和激子的特征,以及量子井的地层和pn结TMDCs同时连接两个截然不同的类型。
”我们还结合2 d-tmdc材料与所谓的元表面循环排放控制和操欧洲杯足球竞彩纵谷状态和存在在这些系统中,以及探索本地化的量子态,可以作为接近理想的单光子发射和quantum-entangled量子位的州,“舒克说。
除了舒克包,有着和Weber-Bargioni,自然通讯的其他合作者论文Changhyun Ko,俊基·Suh温家宝风扇,安德鲁•刺英杰,亚历山大•Buyanin杰,斯特凡诺卡布里尼,保罗•阿什比亚历山大•Weber-Bargioni Sefaattin Tongay,扫罗Aloni,弗兰克•Ogletree Junqiao吴和Miquel Salmeron。
美国能源部科学办公室支持研究。欧洲杯线上买球