首尔国立大学 信用:CC0公共领域 过渡金属二元化合物是一种二维半导体,是下一代光电子器件的理想材料
由于激子(由电子-空穴对组成的准粒子)的大结合能以及原子级的薄性质,它们可以发出强光
然而,在现有的二维发光器件中,将电子和空穴同时注入二维材料具有挑战性,这导致低的发光效率
为了克服这些问题,教授
首尔国立大学的李光耀团队和教授
韩国大学的哲-李豪团队通过植入二维材料展示了全二维发光场效应晶体管
他们分别选择石墨烯和单层WSe2作为接触电极和双极沟道
典型地,金属和半导体之间的结具有大的能量势垒
石墨烯和二氧化硅的结合处也是如此
然而,李氏团队利用势垒可调的石墨烯电极作为选择性注入电子和空穴的关键
由于石墨烯的功函数可以通过外部电场来调节,所以可以在石墨烯接触的WSe2晶体管中调节接触势垒高度,使得能够在每个石墨烯接触处选择性地注入电子和空穴
通过控制注入电子和空穴的密度,室温下电致发光效率高达6%
此外,通过用单独的三个栅极调制触点和沟道,可以控制发光二极管的极性和光发射,显示了全二维发光二极管在多位逻辑器件和高度集成的光电电路中的巨大前景
这项研究发表在《先进材料》杂志上,题为“基于范德瓦尔斯异质结构的多工作模式发光场效应晶体管”
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