Optoelectronic and thermal properties of metallic transition metal dichalcogenides

Tek katmanlı grafenin bulk muadilinden başarılı bir şekilde izolasyonunda sonra, iki boyutlu malzemeler alanında büyük bir ilerleme oldu. Geçiş metal kalkojenleri (GMK) bir geçiş metal atomun iki kalkojen atomu arasına sıkıltırılmasını içeren iki boyutlu malzemelerin ailesidir. Yarı iletken GMK'ların ışığa tepkileri literatürde kapsamlı bir şekilde incelendi. Ancak, metalik GMK'ların ışığa tepkilerine daha önceden görülmedi ve dolayısıyla geçerli olan işleyiş şeklini keşfedecek çalışmalar olmadı. Bulgularımız arasında, metalik GMK'lar aracılığı ile fotoakım üretmenin mümkün olduğunu ve bir foto-termal kökene sahip olduğunu keşfettik. Taramalı foto-akım mikroskobunu numunelerin hem sıfır önakım hem de ön akımsız kullanarak, uzamsal fotoakım haritalarını elde edebildik. Uygulanan sıfır önakımında, foto akım üretimi metal-metal bağlantısında yer alır ve Seebeck etkisi ile yönetilir. Uygulanan ölçülebilir ön akımda, fotobolometrik etkiden dolayı, tüm kristalden gelen foto akım gözlemlendi. Foto-bolometrik etki malzemenin foto-termal indüklenen direnç değişimine dayandığından, metallic GMK'ların termal iletimlerini bolometrik etki aracılığı ile elde etmek için çalışmamızı genişlettik. Kristalin alttaş ile teması, bir ısı havuzu gibi davrandığından, herhangi bir ısı havuzudan termal olarak izolasyon sağlamak için bir delik üzerine bırakılan kristalleri kullandık. Lazerin kaynaklandığı ısıma ile oluşan direnç değişimi kristalin merkezinden deneysel olarak ölçülmüştür. Piyasada satılan sonlu eleman metodu paketi ( COMSOL) aracılığı ile, Termal iletkenliğin (K) uyma paramatresi olarak kullanıldığı ölçüm değişimleri ve beklenen direnç değişimi eşleşmektedir. Bu şekilde, metallik GMK'ların termal iletkenliği yüksek kesinlik ve doğruluk ile hesaplandı.