25.11.2016 10:32:12
Источник: Daily Techinfo
Несмотря на многие замечательные параметры, графен обладает одним недостатком, этот материал обретает полупроводниковые свойства только под воздействием ряда определенных факторов, что сужает область его применения в чистом виде в электронике. Поэтому ученые решили "разбавить" графен материалом, имеющим ярко выраженные полупроводниковые свойства. Они поместили слой дисульфида молибдена между двумя слоями графена и расположили все это на поверхности кремниевой подложки.
Изначально ученые сомневались в том, что столь тонкое устройство вообще сможет произвести какой-либо электрический ток за счет фотоэлектрического эффекта. "Устройство, имеющее только один слой дисульфида молибдена, не может рассматриваться, как обычный p-n переход, где положительные и отрицательные заряды отделены друг от друга и создают внутреннее электрическое поле" - рассказывает Ю Ву Джонг (YU Woo Jong), ведущий исследователь, - "Однако, когда мы осветили изготовленную нами структуру, мы обнаружили фотоэлектрический ток достаточно большой силы. Это является удивительным фактом, ведь этот ток произведен не обычным p-n переходом и все это нуждается в дополнительных исследованиях".
Проводя дополнительные исследования, ученые сравнили работу двух фотодетекторов, с одним слоем дисульфида молибдена и семью слоями. Как и следовало ожидать, устройство с семью слоями оказалось способно поглощать большее количество света, нежели устройство с одним слоем, однако последнее имело более высокую чувствительность и скорость реакции на изменения светового потока. Более того, устройство с семью слоями поглощало свет в более широком диапазоне. Однако дальше ученые наткнулись на своего рода парадокс - устройство с одним слоем дисульфида молибдена оказалось способным вырабатывать в семь раз больший электрический ток, нежели более толстое устройство.
Ученые объясняют обнаруженный парадокс тем, что возникновение фотоэлектрического тока в данном случае можно объяснить не с точки зрения классического электромагнетизма, а с точки зрения квантовой механики. Для преодоления потенциального барьера между слоями дисульфида молибдена и графена, возбужденные светом электроны используют эффект квантового туннельного перехода. И, естественно, чем больше толщина устройства, тем сложнее электронам становится совершить квантовый туннельный переход.
"Созданное нами устройство прозрачно, гибко и для его работы требуется меньшее количество энергии, чем для традиционных фотодетекторов на базе кремниевых полупроводников" - рассказывает Ю Ву Джонг, - "Если наши дальнейшие исследования пройдут успешно, то в руки людям попадет совершенно новый тип фотоэлектрического преобразователя, на базе которого можно будет делать высокочувствительные матрицы для скоростных камер, высокоэффективные солнечные батареи и многое другое".
Подробнее: http://www.rdmag.com/news/2016/11/thinnest-photode...
((__lxGc__=window.__lxGc__||{'s':{},'b':0})['s']['_213621']=__lxGc__['s']['_213621']||{'b':{}})['b']['_651743']={'i':__lxGc__.b++}; В эфире R17TCNY г. Тамбов - новогодняя столица России 2016/2017 г. Горные экспедиции и дипломные программы ЭГКР RT9K/6 (window.smiq = window.smiq || []).push({});