作者特蕾莎·杜克，劳伦斯·伯克利国家实验室 电子显微镜实验揭示了在2D过渡金属二元合金的晶格结构中由铼和铌的金属原子形成的曲折条纹
信用:阿明阿齐兹 带隙是控制半导体导电性和光学特性的一个关键参数，为了调节带隙，研究人员通常会设计合金，这是一种将两种或多种材料结合起来的过程，以获得原始材料无法获得的特性
但是，通过合金化来设计传统半导体的带隙通常是一场猜谜游戏，因为科学家们还没有一种技术来直接“观察”合金的原子是以特定的模式排列，还是随机分散
现在，正如《物理评论快报》所报道的那样，由亚历克斯·泽特尔和马文·科恩领导的研究小组——能源部劳伦斯·伯克利国家实验室(伯克利实验室)材料科学部的高级科学家和加州大学伯克利分校的物理学教授——展示了一种新技术，可以设计出改善下一代电子器件(如光电、热电和传感器)半导体性能所需的带隙
在目前的研究中，研究人员检查了由二硫化铼铌合金制成的二维过渡金属二硫化物材料的单层和多层样品
电子显微镜实验揭示了在二维TMD合金的晶格结构中由铼和铌的金属原子形成的曲折条纹
一项统计分析证实了研究小组的猜测——二维TMD合金中的金属原子更喜欢与oms中的其他金属相邻，“这与同类其他TMD合金的随机结构形成了鲜明的对比，”主要作者阿明·阿齐兹(Amin Azizi)说，他是加州大学伯克利分校泽特尔实验室的博士后研究员
加州大学伯克利分校科恩实验室博士后研究员麦赫迈特·多安在伯克利实验室的国家能源研究科学计算中心进行的计算表明，这种原子排序可以改变材料的带隙
伯克利实验室的高级光源进行的光学光谱测量显示，通过调整材料的层数，可以额外调整二维TMD合金的带隙
此外，单层合金的带隙类似于硅的带隙——这对于许多电子和光学应用来说“刚刚好”，阿齐兹说
并且二维TMD合金具有柔性和透明的附加优点
研究人员下一步计划探索基于二维TMD合金的新器件的传感和光电特性
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