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Dicalcogenuri dei metalli di transizione (TMD), un semiconduttore bidimensionale (2-D), sono materiali promettenti per i dispositivi optoelettronici di prossima generazione. Possono emettere una forte luce a causa delle grandi energie di legame degli eccitoni, quasiparticelle composte da coppia elettrone-lacuna, così come una natura atomicamente sottile. Nei dispositivi a emissione di luce 2-D esistenti, però, l'iniezione simultanea di elettroni e lacune in materiali 2-D è stata impegnativa, che si traduce in una bassa efficienza di emissione di luce.
Per superare questi problemi, Il gruppo del Prof. Gwan-Hyoung Lee dell'Università Nazionale di Seoul e il gruppo del Prof. Chul-Ho Lee dell'Università della Corea hanno dimostrato transistor ad effetto di campo a emissione di luce (LEFET) tutto-2D mediante picchettamento di materiali 2-D. Hanno scelto il grafene e il monostrato WSe 2 come elettrodo di contatto e un canale ambipolare, rispettivamente. Tipicamente, una giunzione tra metallo e semiconduttore ha una grande barriera energetica. È lo stesso in una giunzione di grafene e WSe 2 .
Però, Il gruppo di Lee ha utilizzato l'elettrodo di grafene sintonizzabile con la barriera come chiave per l'iniezione selettiva di elettroni e lacune. Poiché la funzione lavoro del grafene può essere regolata da un campo elettrico esterno, l'altezza della barriera di contatto può essere modulata nel WSe . a contatto con grafene 2 transistor, consentendo l'iniezione selettiva di elettroni e lacune ad ogni contatto di grafene. Controllando le densità di elettroni e lacune iniettati, un'elevata efficienza dell'elettroluminescenza fino al 6% è stata raggiunta a temperatura ambiente.
Inoltre, è stato dimostrato che, modulando i contatti e il canale con tre porte separate, la polarità e l'emissione luminosa dei LEFET possono essere controllate, mostrando grandi promesse dei LEFET all-2-D nei dispositivi logici a più cifre e nei circuiti optoelettronici altamente integrati.
Questa ricerca è pubblicata come un documento intitolato "Transistori ad effetto di campo a emissione di luce in modalità multi-operazione basati sull'eterostruttura di van der Waals" in Materiale avanzato .
