Účinky substrátu na atomově tenké polovodiče

Pomocí ultrafialového světla vědci zkoumali elektronické vlastnosti 2D polovodiče (fialová), jak se zvyšoval počet vrstev substrátu (zelená). Na datových kartách červené kruhy označují elektronický prvek, který se přidáním vrstev substrátu zmenšuje. Fotografický kredit: Meng Kai Lin / University of Illinois v Urbana-Champaign

Vědci objevili významné interakce mezi technologicky fascinujícími 2D materiály a substráty, které je fyzicky podporují.

Atomové tenké filmy mají velký technologický zájem kvůli potenciálně užitečným elektronickým vlastnostem, které vznikají, když se tloušťka filmu blíží hranici 2D. Takové materiály mají tendenci vytvářet slabé vazby mimo vrstvu, a proto se obecně věří, že na ně nemají vliv substráty, které poskytují fyzickou podporu.

Aby však vědci dosáhli dalšího pokroku, musí tento předpoklad důkladně otestovat, a to nejen pro lepší pochopení jednovrstvé fyziky, ale také proto, že přítomnost účinků substrátu otevírá možnost jemného doladění vlastností vrstvy optimalizací substrátu.

Jak uvádí časopis Dopisy o fyzickém vyšetřeníTým vedený Tai-Chang Chiangem z Illinoiské univerzity v Urbana-Champaign a jeho postdoktorandem Meng-Kai Linem použil ke studiu změn v elektronických vlastnostech 2D polovodiče, titanu, pokročilý světelný zdroj (ALS) společnosti Berkeley Lab. telurid, když byla zvýšena tloušťka substrátu, teluridu platiny. Jednovrstvý telurid titaničitý je velmi citlivý na to, co leží pod ním, což ho činí zvláště užitečným jako testovací případ pro zkoumání účinků vazby substrátu.

Výsledky ukázaly, že se zvyšující se tloušťkou substrátu docházelo k dramatickým a systematickým změnám v jednovrstvém teluridu titanu. Elektronický jev známý jako vlna hustoty náboje – vázaný náboj a mřížkové zkreslení charakteristické pro jednovrstvý telurid titanu – byl potlačen.

„Výsledky experimentu v kombinaci s teoretickými simulacemi založenými na prvním principu vedly k podrobnému vysvětlení výsledků, pokud jde o základní kvantově mechanické interakce mezi jednotlivými vrstvami a laditelným substrátem,“ uvedl Lin.

Vzhledem k tomu, že mezifázové vazby zůstaly slabé, vědci dospěli k závěru, že pozorované změny korelovaly s transformací substrátu z polovodiče na polokov s rostoucí tloušťkou.

„Tato systematická studie ukazuje zásadní roli interakce substrátu ve fyzice ultratenkých filmů,“ řekl Lin. „Vědecké poznání odvozené z naší práce také poskytuje rámec pro navrhování a konstrukci ultratenkých filmů pro užitečné a vylepšené vlastnosti.“

Odkaz: „Nestabilita nabíjení v jednovrstvém TiTe2 Zprostředkováno van der Waalsovým vázáním na substráty “Meng-Kai Lin, Joseph A. Hlevyack, Peng Chen, Ro-Ya Liu, Sung-Kwan Mo a T.-C. Chiang, 22. října 2020, Dopisy o fyzickém vyšetření.
DOI: 10,1103 / PhysRevLett.125.176405

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Drsná kůra, která se v noci ozývá, vede k objevení nových druhů

V lesích západní a střední Afriky se v noci ozývají hlasitá volání hybridů stromů - malých, býložravých savců, ale jejich zvuk se liší podle...

Nástroj Nový nástroj určený k podpoře vývoje a vývoje automobilových vozidel

Schematický vnitřní provoz elektrod v palivovém článku և kapacita základních parametrů. Půjčka:Heinz a kol., 2021: Široké používání tradičních vozidel na vodíkový pohon nad tradičními...

Identifikace velmi počátečních kroků, které vedou k rozvoji rakoviny

Konfokální mikrofotografie tenkého střeva myši pomocí technologie Red2Onco. S Red2Onco můžete označit onkogenní mutantní klony (červené klony) a běžné nebo divoké klony (žluté...

Neandertálci a raná moderní lidská kultura koexistovali vedle starších tradic již více než 100 000 let

Výzkum Fakulty antropologie a ochrany na University of Kent zjistil, že jedna z prvních kultur kamenných nástrojů známá jako Acheulean trvala pravděpodobně o desítky...

Snadná věda: co jsou sterilní neutrina?

Sterilní neutrina jsou speciální typ neutrin, který byl navržen k vysvětlení některých neočekávaných experimentálních výsledků, ale nakonec nebyl objeven. Vědci je hledají v...

Newsletter

Subscribe to stay updated.