Слоистые полупроводники - новый материал для оптоэлектронных приборов следующего поколения

Слоистые полупроводники, такие как дихалькогениды переходных металлов, имеют подходящие свойства для разработки современных фотонных и оптоэлектронных компонентов.

Подобные материалы уже успешно внедрены в солнечные элементы, сверхчувствительные фотоприемники, датчики, оптические модуляторы, излучатели света и лазеры, демонстрируя еще более высокую производительность, чем у устройств на основе графена. Однако их использование осложняется из-за множества препятствий, включая отсутствие быстрого, бесконтактного и надежного метода получения их диэлектрической функции, а также оценки изменений оптических постоянных и энергий связи экситонов.

Ученые из Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ совместно с коллегами из Швеции разработали новый подход, основанный на измерениях эллипсометрии для восстановления диэлектрических функций и экситонных свойств как монослойных, так и объемных дихалькогенидов.

Используя предложенный метод, авторы исследовали свойства монослоя MoS2 и его объемного кристалла в широком спектральном диапазоне от 290 до 3300 нм. В ближнем и среднем инфракрасных диапазонах обе конфигурации, по-видимому, не имеют оптического поглощения и обладают чрезвычайно высокой диэлектрической проницаемостью, что делает их оптимальными для использования в области фотоники.

Кроме того, предлагаемый подход открывает возможность наблюдать ранее не зарегистрированный пик в диэлектрической функции монослоя MoS2, что позволяет использовать его в химическом и биологическом зондировании.

Результаты исследования опубликованы в журнале 2D Materials and Applications.