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晶格占位调控的二维半导体薄膜同族元素掺杂 | 进展

中科院物理所  · 公众号  · 物理  · 2024-12-13 18:54
    

主要观点总结

本文介绍了二维范德华半导体材料中的Te超薄膜的研究进展,包括其生长和表征方面的成果,以及通过表面Se替位掺杂实现对Te薄膜能带结构的连续调节的技术。文章还涵盖了相关研究成果的背景、应用前景、实验方法和资助情况等信息。

关键观点总结

关键观点1: 二维范德华半导体材料的优点和应用前景

二维范德华半导体材料由于结构稳定性好,在器件应用方面有很大潜力,尤其是Te超薄膜,在能量和信息器件领域有很好的应用前景。

关键观点2: Te超薄膜的生长和表征技术

中国科学院物理研究所表面物理实验室SF06组在Te超薄膜的生长和表征方面取得了一系列进展,包括实现了单层和少层Te薄膜的分子束外延生长,以及通过石墨烯层数调控Te薄膜与衬底之间的电荷转移等技术。

关键观点3: 表面Se替位掺杂技术的开发和应用

物理所-洪堡大学联合博士后苗光耀博士等人开发了超薄Te表面特定晶格位点同族替位(Se Te)的可控制备方法,并结合多种实验手段和理论计算详细研究了其电子性质。通过控制表面Se替位原子浓度,他们实现了对超薄Te能带结构的连续调节,为大量二维单元素半导体的掺杂与功函数调节提供了借鉴。


文章预览

二维范德华半导体材料由于没有悬挂键,在尺寸减小时仍能保持良好的结构稳定性,有望成为下一代电子和光学器件的候选材料。 为了推进二维范德华半导体的器件应用,我们需要发展二维半导体的可控掺杂方法。具有螺旋链结构的Te单晶是一种 p 型半导体,具有出色的热电性、高载流子迁移率、中红外偏振光响应、手性边缘态、自旋极化的能带结构以及磁-电耦合效应等优异性质。相应的Te超薄膜兼具体相特性的同时,其带隙随膜厚可调(0.33~1.0eV),在未来的能量和信息器件中具有很好的应用前景。 中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心表面物理实验室SF06组近年来在Te超薄膜的生长和表征方面取得了一系列进展,包括 实现了单层和少层Te薄膜的分子束外延生长,揭示了Te薄膜带隙随厚度的依赖关系 【 Nano Lett.  17, 4619 (2017)】, 通过 ………………………………

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