安德森的模型适用于二维材料

安德森的模型适用于二维材料

半导体的定义属性是它所谓的带隙︰ 屏障,阻止特定能量范围内的电子从流经的材料。KAUST 教授的材料科学和工程兰斯李和他的团队与来自台湾的同事合作,用一个简单的模型来确定在令人兴奋的新类的半导体叫二维过渡金属 dichalcogenides (TMDs) 带对齐。

安德森模型的二维半导体,如二硫化硒醚和钼钨使预测的偏移量的带隙 (称为 CBO) 最简单的方法。

带隙的简单概念使单一的半导体材料,如硅,执行操作所需的电子设备;然而,当两个或多个半导体相结合,该设备提供广泛的功能和改进的性能和效率的一大特色。要理解这种异质结构的行为,要知道这两种材料的带隙的对齐至关重要。

虽然石墨烯和 TMDs 是所有原子薄,石墨烯带隙的缺乏限制了其应用到电子产品虽然 TMDs 带隙的存在允许他们堆成异质结构。然而,它很难因为结果取决于质量的脆弱 TMDs。 李和他的团队现在已经证明,称为安德森模型的概念,简单、 计算上的开销确定方法带对齐,是适用于此系统 1 实验确定带对齐这些层之间。

安德森模型假定,当两个半导体放在一起,他们分享共用零在他们称为真空能级的能带结构。然后可以直接从隙和偏移量的计算值确定带隙对齐。到目前为止,尚不清楚是否这种假设会举行在原子层 TMDs 真实。

李和他的团队处理这三个 TMDs、 二硫化钼、 二硫化钨和钨硒醚,带隙能量测量使用一种称为紫外光电子能谱方法。他们然后应用安德森模型来预测带对齐。他们比较了这些计算的值与 x 射线光电子能谱的实验直接测定-二硫醚-钨-二硫化钼和钼-二硫醚-钨-硒醚的异质结构。

通过这两种方法得到的值之间的协议表明安德森模型是如此。该小组认为,这是由于独特的范德华力表面,确保没有晃来晃去的原子键,否则会阻止这两种材料的真空水平对齐。

“我们下一步是建立基于这一理论,从获得的知识的异质结”李晓晓说,”我们将研究几个异质结构为各种应用程序,例如太阳能电池和发光二极管”。

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