解决二硫化钼的“薄”问题

   日期:2019-03-15     浏览:4    评论:0    
核心提示:解决二硫化钼的“薄”问题单层二硫化钼表面的银纳米片有前途的新材料二硫化钼(MoS2)有一个固有的问题,充满了讽刺意味。这种材料
解决二硫化钼的“薄”问题
单层二硫化钼表面的银纳米片
有前途的新材料二硫化钼(MoS2)有一个固有的问题,充满了讽刺意味。这种材料最大的资产——单层厚度——也是它最大的挑战。

单分子层MoS2的超薄结构具有强度高、重量轻、柔性好等优点,是高性能、柔性电子器件等多种应用的理想选择。然而,这种薄的半导体材料与光的相互作用很小,限制了这种材料在发光和吸收方面的应用。
西北大学麦考密克工程学院电子工程和计算机科学助理教授Koray Aydin说:“这些材料的问题在于,它们只有一层厚度。”“所以可用来进行光发射或光吸收的材料数量非常有限。为了将这些材料用于实际的光子和光电应用,我们需要增加它们与光的相互作用。”
艾丁和他的团队通过结合纳米技术、材料科学和等离子体学(研究光和金属之间的相互作用)来解决这个问题。研究小组设计并制造了一系列银纳米圆盘,并将它们以周期性的方式排列在一张MoS2薄片上。他们不仅发现纳米圆盘增强了光的发射,而且他们确定了最成功的圆盘的比直径,即130纳米。
“我们已经知道这些等离子体纳米结构具有吸引和捕获小体积光的能力,”艾丁实验室的博士后研究员Serkan Butun说。“现在我们已经证明,在材料上放置银纳米片会产生12倍以上的光发射。”
纳米结构的使用——与使用连续薄膜覆盖mos2相反——允许材料保持其弹性和自然机械性能。
这项研究由西北大学材料研究科学与工程中心和西北大学可持续发展与能源研究所资助,发表在2015年3月的《纳米快报》网络版上。布顿是本文的第一作者。亚利桑那州立大学材料科学与工程助理教授Sefaatiin Tongay提供了研究中使用的大面积单层MoS2材料。
随着发光性能的提高,二硫化钼有望成为发光二极管技术的良好候选材料。该团队的下一步是使用相同的策略来提高材料的光吸收能力,从而为太阳能电池和光电探测器创造更好的材料。
艾丁说:“这是一个巨大的进步,但还没有结束。“可能有办法进一步增强光发射。但是,到目前为止,我们已经成功地证明,从一种非常薄的材料中增加光发射确实是可能的。”
 
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