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Dicalcogenuros de metales de transición (TMD), un semiconductor bidimensional (2-D), son materiales prometedores para dispositivos optoelectrónicos de próxima generación. Pueden emitir una luz intensa debido a las grandes energías de enlace de los excitones, cuasipartículas compuestas por un par electrón-hueco, así como una naturaleza atómicamente delgada. En dispositivos emisores de luz 2D existentes, sin embargo, la inyección simultánea de electrones y huecos en materiales 2-D ha sido un desafío, lo que da como resultado una baja eficiencia de emisión de luz.
Para superar estos problemas, El grupo del profesor Gwan-Hyoung Lee en la Universidad Nacional de Seúl y el grupo del profesor Chul-Ho Lee en la Universidad de Corea demostraron los transistores de efecto de campo emisores de luz (LEFET) totalmente 2-D colocando materiales en 2-D. Eligieron grafeno y monocapa WSe 2 como electrodo de contacto y canal ambipolar, respectivamente. Típicamente, una unión entre metal y semiconductor tiene una gran barrera de energía. Es lo mismo en una unión de grafeno y WSe. 2 .
Sin embargo, El grupo de Lee utilizó el electrodo de grafeno sintonizable por barrera como clave para la inyección selectiva de electrones y huecos. Dado que la función de trabajo del grafeno puede ajustarse mediante un campo eléctrico externo, la altura de la barrera de contacto se puede modular en el WSe en contacto con grafeno 2 transistor, permitiendo la inyección selectiva de electrones y huecos en cada contacto de grafeno. Controlando las densidades de electrones y huecos inyectados, Se logró una alta eficiencia de electroluminiscencia de hasta el 6% a temperatura ambiente.
Además, se demostró que, Modulando los contactos y el canal con tres puertas separadas, se puede controlar la polaridad y la emisión de luz de los LEFET, mostrando grandes promesas de los LEFET totalmente 2-D en dispositivos lógicos de varios dígitos y circuitos optoelectrónicos altamente integrados.
Esta investigación se publica como un artículo titulado "Transistores de efecto de campo emisores de luz en modo de funcionamiento múltiple basados en la heteroestructura de van der Waals" en Materiales avanzados .
