外来元素的替代掺杂是精确调整原始材料的电子能带结构、传导类型和载流子浓度的首选方法。例如,在三维(3D)单晶硅领域,事实证明,引入硼(B)和氮(N)原子分别作为受主和施主掺杂剂对于增强载流子迁移率非常有效。这一改进使硅适合集成电路中的高级应用。

用于宽带光电探测器的二维半导体的替代掺杂

二硫化钼(MoS2)扩展到二维(2D)半导体领域,在未来光电器件方面具有巨大的潜力。然而,二维材料的可控掺杂策略及其未来的应用方向还需要进一步探索。作为材料科学的新前沿,对二维材料最佳掺杂方法的探索不断展开,为光电子领域前所未有的进步铺平了道路。

中国湖南大学潘安莲、李东和李胜曼领导的研究人员致力于开创大面积、高质量、低缺陷密度二维半导体的合成。他们的研究重点是揭示这些材料的光电特性并探索它们在未来设备应用中的潜力。

在制备高迁移率纯MoS2的基础上,研究人员深入研究了外来替代掺杂领域,引入了钒(V)原子。他们的方法旨在通过改变V掺杂浓度来微调MoS2的传输特性。值得注意的是,他们的研究表明,低掺杂浓度的V掺杂MoS2单层表现出增强的B激子发射,展示了在宽带光电探测器中应用的前景。

这项工作题为“具有增强的B激子发射和宽光谱响应的V掺杂MoS2单层的蒸气生长”,于2023年12月7日发表在《光电子学前沿》上。这项研究为两种材料的不断发展提供了宝贵的见解。三维半导体及其对光电技术的潜在影响。