作者:DGIST(大邱庆邦科技学院) 李钟洙教授(右)和综合硕士班的学生郑敏惠(左)；博士项目，在他们的实验观测设备旁边 由单层原子组成的二维材料正在彻底改变电子学和光电子学领域
它们拥有体积庞大的同类所不具备的独特光学特性，从而催生了强大的能源设备(例如光纤或太阳能电池)
有趣的是，不同的二维材料可以堆叠在一起形成“异质结”结构，以产生光感应电流(或光电流)
要以最佳方式做到这一点，重要的是找到带电粒子(称为电子和空穴)及其产生的能量的正确平衡
虽然对材料表面进行化学处理(“化学掺杂”)在一定程度上有所帮助，但这种技术在二维材料中并不十分有效
另一种解决方案是通过精确调节电压来控制电荷性质，这种技术被称为“静电掺杂”
“然而，这项技术需要进一步探索
在《高级科学》杂志上发表的一项研究中，由李钟洙教授领导的韩国大邱庆邦科技学院的一组研究人员开始着手这项工作
为此，他们建造了一种多功能设备，称为光电晶体管，由二维异质结组成
他们设计的主要策略是对特定层选择性地应用静电掺杂
李教授进一步解释了他们模型的设计，“我们制作了一个多功能的二维异质结光电晶体管，具有横向p-WSe2/n-WS2/n-MoS2结构，以确定光电流和噪声是如何在异质结中产生的
通过控制其中一层(n-WS2)中的静电条件，我们能够控制被带到另外两层的电荷
“研究人员能够控制电荷平衡，这一事实使他们能够使用光电流绘图系统观察光电流以及不需要的噪声电流的来源
他们也可以根据自己设定的条件来研究电荷
但最有趣的是，当电荷浓度最佳时，异质结结构显示出更快、更高的光响应性以及更高的光电探测性！ 使用2D材料的异质结结构在构建先进的光电器件方面显示出巨大的潜力，但是要以最佳方式使用它们，理解它们的电荷特性是至关重要的
信用:Shutterstock 这些发现揭示了异质结中电荷平衡的重要性，有可能为先进的光电器件铺平道路
李教授总结道:“我们的研究表明，即使层状结构的活性材料的电荷密度不完全匹配，通过调节栅极电压的电荷平衡，仍然有可能制造出具有优异特性的光电器件
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