InfoMat: 基于电子显微技术的二维材料光电器件表征和操控研究进展

随着各类电子器件的高度集成化及其性能的不断丰富,半导体器件已广泛应用并惠及人们的日常生活与工作。作为半导体领域的重要组成之一,光电器件在近几年的发展中受到了越来越多的关注。拥有超薄尺寸、超强多场调控性、超高光电增益、超宽光谱响应带宽等性质的二维材料更成为了制备柔性光电器件的明星材料。

为了更好的调控二维光电器件的性能,本征缺陷的表征和调控是技术重难点。透射电子显微技术可利用电子束控制材料中缺陷的生长,并在原子尺度下对材料的结构及化学成分进行解析,因此该技术在研究缺陷演化、揭示材料的缺陷与光致发光的关系中起着重要的作用。

中国科学院半导体研究所沈国震、中国科学院上海技术物理研究所胡伟达、华东师范大学吴幸和澳大利亚昆士兰科技大学孙子其在题目为“Characterization of atomic defects on the photoluminescence in two-dimensional materials by using transmission electron microscope”的邀请综述论文中介绍了透射电子显微学表征和操控在二维层状材料中运用的特点及优势,揭示了层状结构、材料缺陷与光致发光的内在关系。文章系统地分析了原子尺度下二维材料内点缺陷、晶界、异质结构等缺陷类型对光致发光性能的影响机制,对促进二维材料在电子信息、能源、功能材料开发等领域的应用有着重要的意义。文中最后还总结了目前二维材料在光电器件领域中所遇到的问题以及透射电子显微镜技术尚存在的局限性,并针对现有问题给出了可能的解决方法。相关研究成果在线发表在InfoMat上。

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