Il drogaggio sostitutivo da elementi estranei si distingue come metodo preferito per personalizzare con precisione la struttura della banda elettronica, il tipo di conduzione e la concentrazione dei portatori di materiali incontaminati. Nel campo del silicio monocristallino tridimensionale (3D), ad esempio, l'introduzione di atomi di boro (B) e di azoto (N) rispettivamente come droganti accettori e donatori, si è rivelata altamente efficace nel migliorare la mobilità dei portatori. Questo miglioramento posiziona il silicio per applicazioni avanzate nei circuiti integrati.
Espandendosi nel regno dei semiconduttori bidimensionali (2D), il bisolfuro di molibdeno (MoS2 ) racchiude un immenso potenziale per i futuri dispositivi optoelettronici. Tuttavia, le strategie di drogaggio controllabili per i materiali 2D e le loro potenziali direzioni di applicazione richiedono ulteriori esplorazioni. Essendo una nuova frontiera nella scienza dei materiali, la ricerca di metodologie di doping ottimali nei materiali 2D continua a svilupparsi, aprendo la strada a progressi senza precedenti nel campo dell'optoelettronica.
I ricercatori guidati da Anlian Pan, Dong Li e Shengman Li dell'Università di Hunan, in Cina, sono impegnati a sperimentare la sintesi di semiconduttori 2D di ampia area, di alta qualità e a bassa densità di difetti. La loro ricerca si concentra sullo svelamento delle proprietà fotoelettriche di questi materiali e sull'esplorazione del loro potenziale nelle future applicazioni dei dispositivi.
Basandosi sulla preparazione del MoS2 puro ad alta mobilità , i ricercatori hanno approfondito il campo del doping sostitutivo straniero, introducendo atomi di vanadio (V). Il loro approccio mirava a mettere a punto le caratteristiche di trasferimento di MoS2 variando la concentrazione di drogaggio V. In particolare, le loro indagini hanno rivelato che il MoS2 drogato con V i monostrati con basse concentrazioni di drogaggio hanno mostrato una maggiore emissione di eccitoni B, dimostrandosi promettenti per applicazioni nei fotorilevatori a banda larga.
Il lavoro, intitolato "Vapor growth of V-doped MoS2 monostrati con emissione potenziata di eccitoni B e ampia risposta spettrale," è stato pubblicato su Frontiers of Optoelectronics il 7 dicembre 2023. Questa ricerca fornisce preziose informazioni sul panorama in evoluzione dei semiconduttori bidimensionali e sul loro potenziale impatto sulle tecnologie optoelettroniche.
Ulteriori informazioni: Biyuan Zheng et al, Crescita del vapore di MoS 2 drogato con V monostrati con emissione potenziata di eccitoni B e ampia risposta spettrale, Frontiere dell'optoelettronica (2023). DOI:10.1007/s12200-023-00097-w
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