コンピュータ工学および情報技術ジャーナル

エネルギーハーベスティングとホモ接合のための積層順序による 2D 材料の構成

ゼ・シャン・シェン

2次元遷移金属ジカルコゲニド（2D TMD）材料およびペロブスカイトの光学的および電子的構造は、多くの場合、非常に強い層依存特性を示すことがよく知られています。特性は積層順序によっても調整できることはあまり知られていません。これにより、同じ材料と同じ厚さで電気および光学デバイスを構築できます。層間相互作用を詳細に理解することは、pn接合、トランジスタ、太陽電池、LEDなどのアプリケーション向けに2D TMD材料の特性を調整するのに大いに役立ちます。ラマン/フォトルミネッセンス（PL）分光法とイメージングは​​、ナノ材料とナノデバイスの研究で広く使用されています。これらは、電子構造、光学特性、フォノン構造、欠陥、ドーピング、積層順序など、材料の特性評価に重要な情報を提供します。このプレゼンテーションでは、ラマンおよびPL技術、電気測定、およびシミュレーションを使用して、2層および3層の2D TMDサンプルを調査します。ラマンスペクトルとPLスペクトルも、層の厚さと積層順序との明確な相関関係を示しています。電気実験と第一原理計算により、電子構造の違いは主に、異なる構造構成におけるスピン軌道結合と層間結合の競合から生じることが明らかになっています。2Hおよび3Rスタッキングを使用した2D材料ホモ接合は、明確なpn接合挙動を示し、ナノエレクトロニクスや太陽電池への独自の潜在的用途を切り開きます。