Tamamen 2 boyutlu yeni bir ışık yayan alan etkili transistör

İki boyutlu (2-D) bir yarı iletken olan geçiş metali dikalkojenidleri (TMD’ler), yeni nesil optoelektronik cihazlar için umut vaat eden malzemelerdir. Eksitonların büyük bağlanma enerjileri, elektron deliği çiftinden oluşan kuasipartiküller ve atomik olarak ince yapı nedeniyle güçlü ışık yayabilirler. Bununla birlikte, mevcut 2-D ışık yayan cihazlarda, elektronların ve deliklerin aynı anda 2-D malzemelere enjeksiyonu zordu ve bu da düşük ışık emisyonu verimliliği ile sonuçlandı.

Bu sorunların üstesinden gelmek için, Seul Ulusal Üniversitesi’ndeki Prof. Gwan-Hyoung Lee’nin grubu ve Kore Üniversitesi’ndeki Prof. Onlar seçti grafen ve tek tabakalı WSe₂ sırasıyla kontak elektrot ve bir ambipolar kanal olarak. Tipik olarak, metal ve yarı iletken arasındaki bağlantı büyük bir enerji bariyerine sahiptir. Grafen ve WSe’nin birleştiği yerde aynı₂.

Ancak Lee’nin grubu, elektronların ve deliklerin seçici enjeksiyonu için bir anahtar olarak bariyerle ayarlanabilen grafen elektrotu kullandı. Grafenin çalışma fonksiyonu harici bir elektrik alanı tarafından ayarlanabildiğinden, temas bariyeri yüksekliği grafenle temas eden WSe’de modüle edilebilir.₂ transistör, her grafen temas noktasında elektronların ve deliklerin seçici enjeksiyonunu sağlar. Enjekte edilen elektronların ve deliklerin yoğunluklarının kontrol edilmesiyle, oda sıcaklığında% 6’ya varan yüksek elektrik ışıldama verimliliği elde edildi.

Ek olarak, kontakları ve kanalı ayrı üç kapı ile modüle ederek, LEFET’lerin polaritesi ve ışık emisyonunun kontrol edilebildiği, çok basamaklı mantık cihazlarında hepsi 2 boyutlu LEFET’lerin büyük vaatlerini gösterdiği ve son derece entegre olduğu gösterilmiştir optoelektronik devre.

Bu araştırma, “Çoklu işlem modu” başlıklı bir makale olarak yayınlandı. ışıkyayan Alan Etkili Transistörler van der Waals heterostyapısına “dayalı” Gelişmiş Malzemeler.