新型二维半导体光电材料与件

作者：李京波

来源：第九届亚洲(深圳)国际激光先进制造展&论坛.

　　以单层过渡金属硫化物(transition metal dichalcogenides)为主的二维半导体是继石墨烯之后最受关注的新型光电材料,给未来信息和能源领域带来技术性的革命.其二维特性也提供了一个研究低维系统中电子、光子、和声子行为的完美平台.然而,这些材料的物理性质往往对材料缺陷极为敏感,包括阴离子空位和表面分子吸附.由于对这些全新材料的研究才刚刚开始,人们还未能对其缺陷物理做出系统的研究和阐述.最近我们在新型二维半导体系统研究中,(1)发现二维单层MoS2/MoSe2的异质结形成莫氏图案的成因(Nano Lett.,1 3,5485,2013)；(2)发现多层MoSe2中的热致间接-直接带隙的转换(Nano Lett.12,5576,2013)；(3)发现并深刻阐明了二维半导体的点缺陷和激子的相互作用(Nano Lett.13,2831,2013；Sci.Rep.3,2657,12013)；(4)发现硅烯纳米带中的自旋滤波和磁阻效应；(5)在ReS2二维材料的研究中,发现单层与体材料电子结构一致(Nature Comm.,5,3252,2014)；(6)二维MoS2/WS2异质结表现大幅度提高的场效应开关比(Adv.Func.Mater.,24,7025,2014)；(7)在超薄二维GaS半导体红外光探测器中发现很高的外部量子效应(Nanoscale,6,2582,2014)；(8)通过应力改变ReSe2儿维材料的电子结构和光学性质(Nano Letters,accepted,2015)等等.这些研究为将来理解二维半导体光电材料新奇物理现象打下坚实基础.同时,这些重要的物理现象意味着未来新型二维微纳光电器件与相关工艺将会出现新的机遇与挑战.

• 单位
  中科院半导体所