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可调带隙量子阱的柔性太阳能电池研究
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作者 张东 王存旭 +17 位作者 王晓文 王健 赵琰 宋世巍 李昱材 王刚 杜世鹏 司红代 许鉴 王宝石 丁艳波 王晗 郭瑞 刘莉莹 王帅杰 高微 柯韵杰 谢芳 《沈阳师范大学学报(自然科学版)》 CAS 2016年第1期1-5,共5页
采用新型材料作为本征层很大层度上解决了薄膜材料光衰减的问题,有效保证了薄膜太阳能电池的发电效率。采用可调带隙以及具有量子阱结构InxGa1-xN晶体薄膜作为Ⅰ层,可以有效提高薄膜太阳能电池转换效率,再采用GZO透明薄膜既作为缓冲层... 采用新型材料作为本征层很大层度上解决了薄膜材料光衰减的问题,有效保证了薄膜太阳能电池的发电效率。采用可调带隙以及具有量子阱结构InxGa1-xN晶体薄膜作为Ⅰ层,可以有效提高薄膜太阳能电池转换效率,再采用GZO透明薄膜既作为缓冲层又作为透明导电电极,增加了薄膜太阳能电池的透光率,同时提高了透明电极的耐腐蚀性能,使得薄膜太阳能电池的光电转换效率得到了很大的提高。采用AlN作为绝缘层,其晶格失配率相差很小,可以制备出质量均匀的Al背电极。该柔性电池具有优异的柔软性,重量轻,携带方便,具有潜在的市场空间,而且制备工艺简单,可实现规模生产。 展开更多
关键词 可调带隙量子阱 薄膜太阳能电池 柔性基片
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提供可调带隙的硅结构
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作者 顾聚兴 《红外》 CAS 2002年第8期19-19,共1页
可调光子带隙材料有望成为光调制器件,可应用于电信、显示和数据储存等领域。但是现有的材料呈现的不是高可调性慢响应速度,就是快响应速度低可调性。目前,美国宾夕法尼亚州立大学的研究人员已设计出一种光子晶体,它能同时提供高可调性... 可调光子带隙材料有望成为光调制器件,可应用于电信、显示和数据储存等领域。但是现有的材料呈现的不是高可调性慢响应速度,就是快响应速度低可调性。目前,美国宾夕法尼亚州立大学的研究人员已设计出一种光子晶体,它能同时提供高可调性和快响应速度。他们还设计出一种由两种绝缘材料构成的列阵结构。他们把一种材料加工成柱形并嵌入另一种材料,构成一个六边形图案。根据这两种材料的介电常数以及所嵌入的柱的直径和间距,计算结果表明,这种结构应呈现一个绝对带隙,它能同时阻止横向电场偏振光和横向磁场偏振光的传播。在硅薄膜中有气孔。 展开更多
关键词 制器件 光子晶体 可调带隙材料 硅结构
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高温扩散工艺制备带隙可调的β-(Al_(x)Ga_(1-x))_(2)O_(3)薄膜
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作者 谭黎 张俊 +3 位作者 张敏 赵荣力 邓朝勇 崔瑞瑞 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2023年第2期281-288,共8页
β-(Al_(x)Ga_(1-x))_(2)O_(3)因其优异的抗击穿及带隙可调节性在现代功率器件及深紫外光电探测等领域展现出巨大的应用前景,然而传统直接生长工艺的复杂性和难度限制了其进一步的发展。因此,本文采用较为简单的高温扩散工艺在c面蓝宝... β-(Al_(x)Ga_(1-x))_(2)O_(3)因其优异的抗击穿及带隙可调节性在现代功率器件及深紫外光电探测等领域展现出巨大的应用前景,然而传统直接生长工艺的复杂性和难度限制了其进一步的发展。因此,本文采用较为简单的高温扩散工艺在c面蓝宝石衬底上成功制备了β-(Al_(x)Ga_(1-x))_(2)O_(3)纳米薄膜。利用X射线衍射、原子力显微镜、扫描电子显微镜和紫外-可见分光光度计对其进行了表征。由于高温下蓝宝石衬底中的Al原子向Ga_(2)O_(3)层扩散,β-Ga_(2)O_(3)薄膜将转变为Al、Ga原子比例不同的β-(Al_(x)Ga_(1-x))_(2)O_(3)薄膜。实验结果显示:当退火温度从1 010℃增加到1 250℃时,薄膜中Al的平均含量从0.033增加到0.371;当退火温度从950℃增加到1 250℃时,薄膜的厚度从186 nm增加到297 nm,粗糙度从2.31 nm增加到15.10 nm;当退火温度从950℃增加到1 190℃时,薄膜的带隙从4.79 eV增加至5.96 eV。结果表明高温扩散工艺能够有效调节β-(Al_(x)Ga_(1-x))_(2)O_(3)薄膜的光学带隙,为β-(Al_(x)Ga_(1-x))_(2)O_(3)基新型光电子器件提供了实验基础。 展开更多
关键词 β-(Al_(x)Ga_(1-x))_(2)O_(3) Ga_(2)O_(3) AL掺杂 半导体薄膜 高温扩散 可调带隙 磁控溅射
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带隙可调光子晶体的研究进展 被引量:2
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作者 周之燕 王秀峰 +1 位作者 师杰 江红涛 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期65-69,共5页
介绍了近几年带隙可调光子晶体的研究进展。带隙调节的机制主要有改变晶体材料的平均折射率和改变晶体的结构参数两种。综述了通过电场调制、磁场调制、压力调制、光照调制、温度调制和复合调制等实现带隙实时可调的研究进展,提出了目... 介绍了近几年带隙可调光子晶体的研究进展。带隙调节的机制主要有改变晶体材料的平均折射率和改变晶体的结构参数两种。综述了通过电场调制、磁场调制、压力调制、光照调制、温度调制和复合调制等实现带隙实时可调的研究进展,提出了目前存在的问题及研究方向。 展开更多
关键词 光子 可调光子晶体 光子晶体 可调
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基于材料相变的声子晶体带隙可调结构设计与性能分析 被引量:2
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作者 刘书田 毛竹新 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期549-555,共7页
提出一种基于材料相变的穿孔型带隙可调声子晶体结构。其结构形式为含缝隙的形状记忆合金和环氧树脂的组合体,通过温度变化诱发相变引起的形状记忆合金材料性质的变化,实现声子晶体的带隙变化;通过合理布置缝隙与形状记忆合金相变材料... 提出一种基于材料相变的穿孔型带隙可调声子晶体结构。其结构形式为含缝隙的形状记忆合金和环氧树脂的组合体,通过温度变化诱发相变引起的形状记忆合金材料性质的变化,实现声子晶体的带隙变化;通过合理布置缝隙与形状记忆合金相变材料的位置,实现声子晶体带隙性质的可调设计。基于有限元方法,建立了可调声子晶体的分析模型,分析了形状记忆合金的填充分数以及相变等对带隙性能的影响规律。分析结果表明,通过合理设计微结构形式,材料相变可实现带隙位置和宽度的调节,同时可实现特定频段内带隙的有无。 展开更多
关键词 声子晶体 可调 形状记忆合金 超材料/结构 有限元法
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带隙可调各向同性蛋白石光子晶体的制备与研究
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作者 于晓伟 郭金宝 魏杰 《影像科学与光化学》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期358-364,共7页
用旋涂法将聚苯乙烯微球组装成光子晶体,研究了此光子晶体的特点,并分析了在单一微球粒径下旋涂参数对光子带隙的影响.结果表明:旋涂法制备的光子晶体具有各向同性特点,其光子带隙由旋涂参数决定.光子晶体的反射波段取决于乳液中微球的... 用旋涂法将聚苯乙烯微球组装成光子晶体,研究了此光子晶体的特点,并分析了在单一微球粒径下旋涂参数对光子带隙的影响.结果表明:旋涂法制备的光子晶体具有各向同性特点,其光子带隙由旋涂参数决定.光子晶体的反射波段取决于乳液中微球的质量分数,而反射强度取决于旋涂层数.因此,在设计光子晶体时,可以根据需要,通过微球的质量分数和旋涂层数的改变实现对光子带隙的控制. 展开更多
关键词 旋涂法 垂直沉降法 各向同性 三维有序 可调光子 光子晶体
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带隙可调铌酸钾基铁电薄膜制备与物性研究
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作者 胡澳月 丁宇 +1 位作者 祖丽胡马尔·图尔荪 李传青 《上海师范大学学报(自然科学版)》 2022年第4期401-406,共6页
以钡镍元素共掺形成的铌酸钾-铌镍酸钡薄膜(1-x)KNbO_(3)-xBaNi_(0.5)Nb_(0.5)O_(3-δ)(KNxBNNO)为主要研究对象,围绕其材料发展趋势:高质量铌酸钾-铌镍酸钡薄膜材料的关键制备技术、铌酸钾-铌镍酸钡薄膜的微结构、元素化合价和拉曼声... 以钡镍元素共掺形成的铌酸钾-铌镍酸钡薄膜(1-x)KNbO_(3)-xBaNi_(0.5)Nb_(0.5)O_(3-δ)(KNxBNNO)为主要研究对象,围绕其材料发展趋势:高质量铌酸钾-铌镍酸钡薄膜材料的关键制备技术、铌酸钾-铌镍酸钡薄膜的微结构、元素化合价和拉曼声子模式等内容进行了研究. 展开更多
关键词 可调KN-xBNNO铁电薄膜 化学溶液沉积 结构与物性 光学吸收性能
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带隙可调的超结构梁:数值和实验研究(英文)
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作者 Yi YUAN Wei-jian ZHOU +2 位作者 Jian LI Wei-qiu CHEN Rong-hao BAO 《Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering)》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第11期811-822,共12页
目的:1.研究晶格常数、预应力和弹簧刚度对超结构梁带隙的影响,优化结构并形成伪禁带或低频且宽的禁带;2.通过实验验证伪禁带的存在性、排列对带隙的影响以及缺陷对带隙的影响等。创新点:1.通过预应力调节超结构梁的带隙特征,并可以形... 目的:1.研究晶格常数、预应力和弹簧刚度对超结构梁带隙的影响,优化结构并形成伪禁带或低频且宽的禁带;2.通过实验验证伪禁带的存在性、排列对带隙的影响以及缺陷对带隙的影响等。创新点:1.通过预应力调节超结构梁的带隙特征,并可以形成伪禁带;2.通过排列不同弹簧振子构成宽频禁带和宽频伪禁带。方法:1.通过有限元软件模拟预应力、弹簧刚度和晶格常数等参数对该超结构梁带隙的影响情况;2.设计合适的参数并进行结构优化,使得该结构的带隙宽,频率低,且易于实验实现;3.在实验中通过替换弹簧、改变弹簧间距和施加轴向拉力分别研究弹簧刚度、晶格常数和预应力的影响,并通过移除部分弹簧和同时布置不同弹簧的方式研究缺陷和排列对带隙的影响。结论:1.该结构存在一条局域共振禁带和多条布拉格散射禁带;通过调节预应力、弹簧刚度和晶格常数等可以有效地控制带隙特征。2.在特定条件下可以形成宽频伪禁带;通过排列不同弹簧振子可以达到拓宽禁带、形成宽频伪禁带的效果。3.缺陷对布拉格散射禁带的影响较大,对局域共振禁带的影响较小。 展开更多
关键词 超结构梁 预拉伸 可调带隙 伪禁 排列
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聚合结晶化胶体阵列结构的压敏光响应性质 被引量:3
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作者 黄学光 杨正文 +3 位作者 孙竞博 孙丽 李勃 周济 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期834-838,共5页
制备了由单分散聚苯乙烯微球构成的结晶化胶体阵列结构,并制备了结晶化胶体阵列聚丙烯酰胺水凝胶薄膜.通过微区反射光谱研究了其光子带隙位置随外加压力的变化规律.实验结果表明,该薄膜在垂直表面方向存在光子带隙,并在一定载荷范围内... 制备了由单分散聚苯乙烯微球构成的结晶化胶体阵列结构,并制备了结晶化胶体阵列聚丙烯酰胺水凝胶薄膜.通过微区反射光谱研究了其光子带隙位置随外加压力的变化规律.实验结果表明,该薄膜在垂直表面方向存在光子带隙,并在一定载荷范围内带隙波长随外加压力呈可逆线性变化. 展开更多
关键词 光子晶体 胶体 单分散 可调带隙 压敏
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陶瓷基光子晶体的研究进展 被引量:3
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作者 李勃 周济 +2 位作者 富鸣 黄学光 李龙土 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期255-262,共8页
采用以陶瓷材料为母体制备光子晶体是光子晶体制备的一个重要研究发展方向。本文介绍了陶瓷基光子晶体的几种主要的制备方法以及光子晶体在微波和红外、可见光频段中的应用。基于功能陶瓷所具有丰富的光/电功能可以制备陶瓷基光子晶体,... 采用以陶瓷材料为母体制备光子晶体是光子晶体制备的一个重要研究发展方向。本文介绍了陶瓷基光子晶体的几种主要的制备方法以及光子晶体在微波和红外、可见光频段中的应用。基于功能陶瓷所具有丰富的光/电功能可以制备陶瓷基光子晶体,文中介绍了可调带隙光子晶体和光子晶体中自发辐射方面的一些研究成果。陶瓷基光子晶体由于具有折射率高,功能广泛,制备手段多样等特点,因而具有广泛的应用前景,如用作电场调节的光开关和在显示领域中基于光子晶体各向异性发光特点的具有定向光发射性能的光源。 展开更多
关键词 陶瓷基 光子晶体 可调带隙 自发辐射
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铁电陶瓷基光子晶体发展现状及其应用 被引量:3
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作者 姜胜林 周莹 +1 位作者 易金桥 何俊刚 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第21期1-6,13,共7页
铁电陶瓷基光子晶体在外场激励作用下发生铁电相变,可用于制备带隙可调光子晶体。主要介绍了不同维度铁电陶瓷基光子晶体的常用制备方法,总结了每种方法的特点及代表性的研究成果,阐述了铁电陶瓷基光子晶体的应用,最后提出了铁电陶瓷基... 铁电陶瓷基光子晶体在外场激励作用下发生铁电相变,可用于制备带隙可调光子晶体。主要介绍了不同维度铁电陶瓷基光子晶体的常用制备方法,总结了每种方法的特点及代表性的研究成果,阐述了铁电陶瓷基光子晶体的应用,最后提出了铁电陶瓷基光子晶体的发展趋势。 展开更多
关键词 铁电陶瓷 光子晶体 可调带隙 光子禁
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硅烯的研究进展 被引量:2
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作者 王强 马锡英 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2014年第10期634-639,共6页
硅烯是一种硅原子呈蜂窝状排列的二维纳米材料。主要介绍了硅烯分别在Ag(111)衬底、Ir(111)衬底和ZrB2衬底表面生长的机理和研究成果,并讨论了在不同衬底上制备硅烯的异同。同时还简要地说明了关于硅烯理论预测的一些性质和应用,如在外... 硅烯是一种硅原子呈蜂窝状排列的二维纳米材料。主要介绍了硅烯分别在Ag(111)衬底、Ir(111)衬底和ZrB2衬底表面生长的机理和研究成果,并讨论了在不同衬底上制备硅烯的异同。同时还简要地说明了关于硅烯理论预测的一些性质和应用,如在外部垂直电场下,硅烯的可调带隙;在磁光响应下,硅烯的谷自旋偏振等,这些性质和应用说明了硅烯可被广泛应用于未来的纳米电子器件。最后,对硅烯未来的研究、发展方向和应用前景做了展望,认为硅烯的工艺制备方面有待进一步拓展,硅烯也有着更好的应用前景。 展开更多
关键词 二维纳米材料 硅烯 银衬底 铱衬底 可调带隙 谷自旋
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Design of a CMOS Current-Adjustable Charge-Pump Circuit Insensitive to Power Supply and Temperature
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作者 赵晖 徐栋麟 +3 位作者 潘莎 杨柯 任俊彦 章倩苓 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期260-265,共6页
A CMOS charge-pump circuit with adjustable current is presented.A bandgap voltage reference,a low drop-out regulator,and a capacitive DC-DC voltage-booster are used to generate supply voltage for the current reference... A CMOS charge-pump circuit with adjustable current is presented.A bandgap voltage reference,a low drop-out regulator,and a capacitive DC-DC voltage-booster are used to generate supply voltage for the current reference.This generated voltage is insensitive to the changes of external power supply voltage and temperature,while the current reference itself is insensitive to temperature.The circuit is designed in 0.18μm 1.8V standard digital CMOS process.The simulated results show that the performance of the circuit is satisfied. 展开更多
关键词 current-adjustable charge-pump bandgap low drop-out regulator DC-DC voltage-booster
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Adjustable transmission properties through ring-shaped nanotube arrays using finite-difference time-domain method
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作者 周凤麒 刘志敏 +1 位作者 李宏建 刘二根 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2014年第8期3013-3018,共6页
Metallic ring-shaped nanotube arrays are proposed and its optical transmission properties are studied by using finite-difference time-domain (FDTD) method. Compared with the transmission spectra of conventional circ... Metallic ring-shaped nanotube arrays are proposed and its optical transmission properties are studied by using finite-difference time-domain (FDTD) method. Compared with the transmission spectra of conventional circular nanotube arrays, two photonic band gaps are emerged in the transmission spectra offing-shaped nanotube arrays, the two band gaps and transmission spectra are adjusted by the length, inner radius, intertube spacing and the dielectric constants of the core and embedding medium, and magnitude modification, redshift and blueshift of the resonance modes are observed. A metallic ring-shaped nanotube arrays for subwavelength band-stop filter in the range of visible light can be achieved. To understand its physical origin, field-interference mechanism was suggested by the field distributions. The proposed nanostructures and results may have great potential applications in subwavelength near-field optics. 展开更多
关键词 ring-shaped nanotube arrays PLASMON transmission spectrum finite-difference time-domain (FDTD) OPTIMIZATION
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单层MoS_(2(1-x))Se_(2x)合金的合成及MoS_(2(1-x))Se_(2x)(x=0.25)场效应晶体管的光电特性 被引量:3
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作者 张佩茹 刘欢 +1 位作者 胡加兴 邓立儿 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第16期177-185,共9页
二硫化钼的合金化/掺杂是探索二维材料在微电子器件中潜在应用的一种新途径。使用化学气相沉积法,并利用氯化钠辅助生长,通过调节硫粉和硒粉的质量比,在SiO_(2)/Si衬底上获得了6种不同组分的单层MoS_(2(1-x))Se_(2x)合金,光致发光峰位置... 二硫化钼的合金化/掺杂是探索二维材料在微电子器件中潜在应用的一种新途径。使用化学气相沉积法,并利用氯化钠辅助生长,通过调节硫粉和硒粉的质量比,在SiO_(2)/Si衬底上获得了6种不同组分的单层MoS_(2(1-x))Se_(2x)合金,光致发光峰位置在678(~1.83 eV)~813 nm(~1.53 eV)范围内变化。连续生长的大面积单层MoS2(1-x)Se_(2x)(x=0.25)合金的横向尺寸可达到200μm。为了研究MoS_(2(1-x))Se_(2x)合金的光电特性,使用了大面积生长的单层MoS_(2(1-x))Se_(2x)(x=0.25)合金制备了场效应晶体管。光电测试结果表明,520 nm激光照射下的单层MoS_(2(1-x))Se_(2x)(x=0.25)场效应晶体管响应度达到了940 mA·W^(-1),检测率为5.32×10^(10)cm·Hz^(1/2)·W^(-1),快速响应时间为8 ms。 展开更多
关键词 材料 硫硒化钼 化学气相沉积 过渡金属硫族化合物 可调 场效应晶体管
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Topological crystalline insulator nanomembrane with strain-tunable band gap 被引量:5
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作者 Xiaofeng Qian Liang Fu Ju Li 《Nano Research》 SCIE EI CAS CSCD 2015年第3期967-979,共13页
The ability to fine-tune band gap and band inversion in topological materials is highly desirable for the development of novel functional devices. Here we propose that the electronic properties of free-standing nanome... The ability to fine-tune band gap and band inversion in topological materials is highly desirable for the development of novel functional devices. Here we propose that the electronic properties of free-standing nanomernbranes of the topological crystalline insulators (TCI) SnTe and Pb1-xSnx(Se,Te) are highly tunable by engineering elastic strain and membrane thickness, resulting in tunable band gap and giant piezoconductivity. Membrane thickness governs the hybridization of topological electronic states on opposite surfaces, while elastic strain can further modulate the hybridization strength by controlling the penetration length of surface states. We propose a frequency-resolved infrared photodetector using force-concentration induced inhomogeneous elastic strain in TCI nanomembranes with spatially varying width. The predicted tunable band gap accompanied by strong spin-textured electronic states will open new avenues for fabricating piezoresistive devices, infrared detectors and energy-efficient electronic and spintronic devices based on TCI nanomembrane. 展开更多
关键词 elastic strain engineering pseudoheterostructure infrared photodetector METAL-INSULATORTRANSITION DFT calculations
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Bandgap-tunable lateral and vertical heterostructures based on monolayer Mo1-xWxS2 alloys 被引量:3
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作者 Yu Kobayashi Shohei Mori +1 位作者 Yutaka Maniwa Yasumitsu Miyata 《Nano Research》 SCIE EI CAS CSCD 2015年第10期3261-3271,共11页
The fabrication of heterostructures of two-dimensional semiconductors with specific bandgaps is an important approach to realizing the full potential of these materials in electronic and optoelectronic devices. Severa... The fabrication of heterostructures of two-dimensional semiconductors with specific bandgaps is an important approach to realizing the full potential of these materials in electronic and optoelectronic devices. Several groups have recently reported the direct growth of lateral and vertical heterostructures based on monolayers of typical semiconducting transition metal dichalcogenides (TMDCs) such as WSe2, MoSe2, WS2, and MoS2. Here, we demonstrate the single-step direct growth of lateral and vertical heterostructures based on bandgap-tunable Mo1-xWxS2 alloy monolayers by the sulfurization of patterned thin films of WO3 and MoO3. These patterned films are capable of generating a wide variety of concentration gradients by the diffusion of transition metals during the crystal growth phase. Under high temperatures, this leads to the formation of monolayer crystals of Mo1-xWxS2 alloys with various compositions and bandgaps, depending on the positions of the crystals on the substrates. Heterostructures of these alloys are obtained through stepwise changes in the ratio of W/Mo within a single domain during low-temperature growth. The stabilization of the monolayer Mo1-xWxS2 alloys, which often degrade even under gentle conditions, was accomplished by coating the alloys with other monolayers. The present findings demonstrate an efficient means of both studying and optimizing the optical and electrical properties of TMDC-based heterostructures to allow use of the materials in future device applications. 展开更多
关键词 transition metaldichalcogenide Mo1-xWxS2 alloy HETEROSTRUCTURE thin-film sulfurization photoluminescence stability
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