【產(chǎn)通社，10月13日訊】中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所（Institute of Semiconductors Chinese Academy of Sciences, ISCAS）官網(wǎng)消息，其國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室李京波研究員、魏鐘鳴研究員和李樹深院士的科研團(tuán)隊(duì)，在新型二維半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)及其光電器件的基礎(chǔ)研究中取得系列重要進(jìn)展。 

二維原子晶體，包括石墨烯和過渡金屬硫族化物（TMDs）例如MoS2、WS2和WSe2等已經(jīng)被證明具有獨(dú)特優(yōu)良的光電性能，因此獲得了研究者的廣泛關(guān)注。最近兩年，研究人員發(fā)現(xiàn)由不同原子晶體組裝而成的范德瓦爾斯異質(zhì)結(jié)也可以構(gòu)成新的材料體系，它們結(jié)合了單獨(dú)材料組分的優(yōu)點(diǎn)，并為新奇物理現(xiàn)象和器件功能的研究提供了靈活而廣闊的平臺。其中，基于二維TMDs (MX2)的異質(zhì)結(jié)由于具有較寬范圍的光學(xué)帶隙和強(qiáng)烈的光-物質(zhì)相互作用，在未來光電子器件領(lǐng)域有重要的應(yīng)用前景。理論上，MX2異質(zhì)結(jié)往往具有II型帶階排列，這會促進(jìn)電子空穴對的有效分離。實(shí)驗(yàn)上，原子層厚的MX2異質(zhì)結(jié)也可以表現(xiàn)出超快電荷轉(zhuǎn)移和可調(diào)控的層間耦合作用。 

在這樣的研究背景下，該研究團(tuán)隊(duì)與美國再生能源國家實(shí)驗(yàn)室魏蘇淮小組合作，發(fā)現(xiàn)基于WSe2/WS2 的二維半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)表現(xiàn)出獨(dú)特的極性可調(diào)現(xiàn)象和自驅(qū)動光開關(guān)特性，該工作主要由博士生霍能杰完成。他們采用轉(zhuǎn)移的方法制備了由P型WSe2和N型WS2薄層結(jié)構(gòu)組成的范德瓦爾斯異質(zhì)結(jié)，并詳細(xì)研究了它們的光學(xué)和電輸運(yùn)性能。 　 

該研究團(tuán)隊(duì)還采用氧化還原石墨烯（rGO）薄膜，與MoS2薄層一起構(gòu)筑了范德華爾斯異質(zhì)結(jié)，并進(jìn)行了光電器件的系統(tǒng)研究，該工作主要由博士生楊玨晗完成。相比較而言，文獻(xiàn)報(bào)道的很多石墨烯/BN、石墨烯/MX2異質(zhì)結(jié)的制備與器件測試，較高的輸運(yùn)性質(zhì)往往只能在單層結(jié)構(gòu)下獲得，而且制備方法較為復(fù)雜。該研究團(tuán)隊(duì)在前期工作的基礎(chǔ)上，在異質(zhì)結(jié)體系中成功引入了采用一種簡單溶液法制備的rGO薄膜（5-10nm厚），將其與MoS2薄層組合時，可以獲得典型的雙極性輸運(yùn)和超高的柵極可控光響應(yīng)。 

該系列工作得到了國家自然科學(xué)基金委員會、中國科學(xué)院和國家外國專家局的支持。查詢進(jìn)一步信息，請?jiān)L問官方網(wǎng)站http://www.semi.cas.cn/xwdt/kyjz/201510/t20151010_4435966.html。    （完）