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    段镶锋&黄昱Nat. Synth.:光学性能提高超400倍!
    来源: 时间:2023-10-18 09:21:09 浏览:1092次

    第一作者:Boxuan Zhou\Jingyuan Zhou

    通讯作者:段镶锋教授、黄昱教授

    通讯单位:美国加州大学洛杉矶分校

    DOI: 10.1038/s44160-023-00396-2



    研究背景



    二硫化钼(MoS2)具有明显的层依赖物理性质,是一种广泛研究的二维(2D)层状半导体。单层MoS2具有直接带隙,使得其具有强的光-物质相互作用;而多层MoS2是间接带隙半导体,呈现光学惰性。因此,需要找多层MoS2层间到去耦合的方法,以生产具有单层MoS2特性的块状单层材料。基于此,美国加州大学洛杉矶分校段镶锋教授和黄昱教授等人报道了一种化学脱掺杂策略来调控分子插入MoS2中的电子密度,从而保留单层半导体特性。通过在电化学插入过程中引入聚乙烯吡咯烷酮-溴络合物,在去耦合层间相互作用和降低电子浓度的情况下,可以产生体单层MoS2薄膜。该研究为大面积MoS2薄膜制备开辟了一条道路,为基础光物理研究和可扩展的光电应用提供了一个有吸引力的材料平台。



    文章要点



    1.本研究报告了一种化学脱掺杂的方法来调节分子阳离子插层MoS2中的电子掺杂,并制备出具有单层半导体特性的大块单层MoS2(BM-MoS2)薄膜。

    2.研究者通过在电化学插层中引入聚乙烯吡咯烷酮-溴络合物(PVP-Br2),来消除MoS2在电化学插层过程多余电子,从而制备具有去耦合层间相互作用和降低电子浓度的体相单层BM-MoS2薄膜。

    3. 所得薄膜表现出较强的激子发射,分别比剥离后的单层和多层材料强20倍和超400倍,具有高谷极化和增强的光电响应。



    图文展示



    图1.分子插层和电子掺杂控制原理图

    图2.结构表征

    图3.PVP-Br2处理BM-MoS2薄膜的去电子掺杂机理

    图4.可控电子掺杂BM-MoS2的光谱研究

    图5.圆偏振分辨PL测量

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    12条评论
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    全部 3小时前 四川
    文字是人类用符号记录表达信息以传之久远的方式和工具。现代文字大多是记录语言的工具。人类往往先有口头的语言后产生书面文字,很多小语种,有语言但没有文字。文字的不同体现了国家和民族的书面表达的方式和思维不同。文字使人类进入有历史记录的文明社会。
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