Universal photoluminescence enhancement/suppression at the vertical van der waals metal-semiconductor interfaces

Geçiş metali dikalkojenitlerin tek katmanları, optoelektronik cihazlar için potansiyel olarak kabul edilir ve fotolüminesans (PL), bu tür cihazların performansını ve verimliliğini gözlemlemek için temel parametrelerden biridir. Yarı iletken geçiş metali dikalkojenitlerin (TMDC'ler) tek katmanlarının PL özelliklerinin, önceki çalışmalarda doğrudan metal buharlaşması veya heteroyapıların tavlanması yoluyla gözlemlenen bir fenomen olan metal varlığında sürekli olarak bastırıldığı rapor edilmiştir. Bu yöntemler genellikle metal kaynaklı boşluk durumları (MIGS) ve Fermi düzeyinde sabitleme (FLP) oluşturan önemli bir negatif yük aktarımıyla sonuçlandı. Bu MIGS ve FLP, uyarılmış elektronlara ışınımsız yollar sağlayarak PL yoğunluğunda büyük bir baskılamaya neden olur. Bu zorluğun üstesinden gelmek için metal ve yarı iletken yüzeyler arasında van der Waals boşluğu bulunan heteroyapıları araştırıyoruz. Bu tasarım, ışınımsal olmayan gevşeme yollarını azaltarak van der Waals boşluğu ve Schottky bariyer yüksekliğinin (SBH) modülasyonu nedeniyle daha kontrollü yük aktarımına olanak tanır. Elektronlar için SBH, artan metal iş fonksiyonuyla birlikte artar ve dolayısıyla TMDC'lerin tek katmanlarına yük enjeksiyon tipinin ve büyüklüğünün doğrudan kontrolünü sağlar. Araştırmamız, van der Waals boşluğunu stratejik olarak kullanarak ve arayüz oluşturan metalin iş fonksiyonunu uyarlayarak TMDC'lerin PL yoğunluğunu kontrol etmek için evrensel bir metodoloji sunmaktadır. Bu araştırma sadece PL sönümlemesini önlemek için yeni bir yaklaşımı ortaya çıkarmakla kalmıyor, aynı zamanda optoelektronik cihazların optimize edilmesi için yollar da açıyor. Metalik ve yarı iletken malzemeleri dikkatle seçerek bu çalışma, optoelektronik uygulamalarda cihaz performansını artırmaya ve çıkış özelliklerini hassas bir şekilde düzenlemeye yönelik bir yol sunuyor.