过渡金属硫族化物中带隙调控的普适机制
材料科学
2017-12-06 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
二维（2D）范德瓦耳斯半导体因本征带隙而作为一类具有良好器件特性的材料崭露头角。对于实际应用，理想方案是通过可普遍应用于该类材料的机制以可控方式修饰带隙。在此，我们报道了通过 Rb 原子的原位表面掺杂，在块体 2H 型过渡金属硫族化物（TMDs）家族中观测到普遍可调的带隙。一系列角分辨光电子能谱无一例外地显示，TMDs 在布里渊区角处的带隙在 0.8 ~ 2.0 eV 范围内被调制，覆盖了从可见光到近红外的宽光谱范围，并呈现出从间接带隙到直接带隙的趋势。理解这一带隙调控机制的关键线索由对称性破缺及由此产生的自旋分裂的谱学特征提供，这可以用 TMDs 表面双层内二维电偶极层的形成来解释。我们的结果确立了表面 Stark 效应作为基于范德瓦耳斯半导体强二维特性的带隙调控普适机制。
引用
@article{arxiv.1711.11236,
title = {Universal Mechanism of Band-Gap Engineering in Transition-Metal Dichalcogenides},
author = {Mingu Kang and Beomyoung Kim and Sae Hee Ryu and Sung Won Jung and Jimin Kim and Luca Moreschini and Chris Jozwiak and Eli Rotenberg and Aaron Bostwick and Keun Su Kim},
journal= {arXiv preprint arXiv:1711.11236},
year = {2017}
}