El dopaje sustitutivo a partir de elementos extraños se destaca como el método preferido para adaptar con precisión la estructura de la banda electrónica, el tipo de conducción y la concentración de portadores de materiales prístinos. En el ámbito del silicio monocristalino tridimensional (3D), por ejemplo, la introducción de átomos de boro (B) y nitrógeno (N) como dopantes aceptores y donantes, respectivamente, ha demostrado ser muy eficaz para mejorar la movilidad del portador. Esta mejora posiciona al silicio para aplicaciones avanzadas en circuitos integrados.
Expandiéndose al ámbito de los semiconductores bidimensionales (2D), el disulfuro de molibdeno (MoS2 ) tiene un inmenso potencial para futuros dispositivos optoelectrónicos. Sin embargo, las estrategias de dopaje controlables para materiales 2D y sus posibles direcciones de aplicación requieren una mayor exploración. Como nueva frontera en la ciencia de los materiales, la búsqueda de metodologías de dopaje óptimas en materiales 2D continúa desarrollándose, allanando el camino para avances sin precedentes en el campo de la optoelectrónica.
Los investigadores dirigidos por Anlian Pan, Dong Li y Shengman Li de la Universidad de Hunan, China, se dedican a ser pioneros en la síntesis de semiconductores 2D de gran superficie, alta calidad y baja densidad de defectos. Su investigación se centra en desentrañar las propiedades fotoeléctricas de estos materiales y explorar su potencial en futuras aplicaciones de dispositivos.
Aprovechando la base para preparar MoS2 puro de alta movilidad , los investigadores profundizaron en el ámbito del dopaje sustitutivo extraño, introduciendo átomos de vanadio (V). Su enfoque tenía como objetivo ajustar las características de transferencia de MoS2 variando la concentración de dopaje V. En particular, sus investigaciones revelaron que el MoS2 dopado con V Las monocapas con bajas concentraciones de dopaje mostraron una emisión mejorada de excitones B, lo que resulta prometedor para aplicaciones en fotodetectores de banda ancha.
El trabajo, titulado "Crecimiento de vapor de MoS2 dopado con V monocapas con emisión de excitón B mejorada y respuesta espectral amplia", se publicó en Frontiers of Optoelectronics el 7 de diciembre de 2023. Esta investigación aporta información valiosa sobre el panorama cambiante de los semiconductores bidimensionales y su impacto potencial en las tecnologías optoelectrónicas.
Más información: Biyuan Zheng et al, Crecimiento de vapor de MoS2 dopado con V monocapas con emisión de excitones B mejorada y amplia respuesta espectral, Fronteras de la optoelectrónica (2023). DOI:10.1007/s12200-023-00097-w
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