可调谐的二维材料开发的光电子，先进的计算
莱斯大学的研究人员正在开发可用于光电应用和量子计算的二维过渡金属二卤族。
莱斯大学材料科学家Pulickel Ajayan的实验室创造了独特的二维薄片，具有两种截然不同的特性:二硒化钼和二硒化铼在一个尖锐的裂口的一边。从所有的外观来看，这种两种色调的材料喜欢这种方式，在化学气相沉积炉中自然生长——尽管在紧张的条件下。
该材料是一种二维过渡金属二卤异质结构，一种具有多种化学成分的晶体。这本身并不罕见，但这种材料中元素之间的尖锐之字形边界是独一无二的。
二卤族是由过渡金属和硫族组成的半导体。它们是光电应用如太阳能电池、光探测器和传感设备的一个很有前途的组件。莱斯大学的研究生艾米·阿普特(Amey Apte)说，它们也可能是模拟人类大脑结构的量子计算或神经形态计算的合适材料。
二硒化铼(上)和二硒化钼的相邻晶体结构形成了二维过渡金属二卤化物异质结构，具有明显的分离畴。这种由莱斯大学发明的独特材料在光电应用方面显示出前景。Rice大学纳米材料科学中心/Ajayan研究小组
Apte说，众所周知，原子平坦的二卤钨钼异质结构可以更像合金，在它们的晶体域之间弥漫性边界。然而，新材料-技术上，2H MoSe2-1T ' ReSe2 -具有原子尖锐的界面，使其电子带隙比其他二卤族更小。
Apte说:“我们可以用一种非常可控的方式来调节这种材料的带隙，而不是根据合金的成分来设计独特的带隙。”“两个相邻的原子薄域之间强烈的不相似性开辟了新的途径。”他说，电压的范围可能在1.5到2.5电子伏之间。
可靠地种植材料需要建立一个相图，展示每个参数——化学气体前驱体的平衡、温度和时间——是如何影响过程的。莱斯大学研究生Sandhya Susarla说，该图表为制造商提供了路线图。
她说:“这些2d材料的最大问题是它们的可复制性不强。”“他们对很多参数非常敏感，因为这个过程是动态控制的。
“但我们的过程是可扩展的，因为它是热力学控制的，”苏萨拉说。“制造商没有太多参数可以参考。他们只需要看看相图，控制成分，每次都能得到产品。”
插图显示了二硒化铼和二硒化钼的几种排列方式，它们在莱斯大学创造的一种新的过渡金属二卤族化合物中相遇，形成了一个锋利的结。这种材料是可伸缩的，其带隙可调的光电子学。阿贾扬研究小组/赖斯大学
研究人员认为，他们可以通过调整外延生长的衬底来进一步控制材料的形状。让原子按照表面自身的原子排列进入合适的位置将允许更多的定制。
莱斯大学
-克里斯·瓦夫拉编辑，制作编辑，控制工程,《媒体,cvavra@cfemedia.com．查看更多控制工程工业电脑的故事．
