A dopagem de substituição a partir de elementos estranhos destaca-se como um método preferido para adaptar com precisão a estrutura da banda eletrônica, o tipo de condução e a concentração de portadores de materiais puros. No domínio do silício monocristalino tridimensional (3D), por exemplo, a introdução de átomos de boro (B) e nitrogênio (N) como dopantes aceitadores e doadores, respectivamente, provou ser altamente eficaz no aumento da mobilidade dos portadores. Esta melhoria posiciona o silício para aplicações avançadas em circuitos integrados.

Expandindo-se para o reino dos semicondutores bidimensionais (2D), o dissulfeto de molibdênio (MoS₂ ) possui um imenso potencial para futuros dispositivos optoeletrônicos. No entanto, as estratégias de dopagem controláveis ​​para materiais 2D e suas possíveis direções de aplicação necessitam de mais exploração. Como uma nova fronteira na ciência dos materiais, a busca por metodologias de dopagem ideais em materiais 2D continua a se desenvolver, abrindo caminho para avanços sem precedentes no campo da optoeletrônica.

Pesquisadores liderados por Anlian Pan, Dong Li e Shengman Li da Universidade de Hunan, China, dedicam-se ao pioneirismo na síntese de semicondutores 2D de grande área, alta qualidade e baixa densidade de defeitos. Sua pesquisa se concentra em desvendar as propriedades fotoelétricas desses materiais e explorar seu potencial em futuras aplicações de dispositivos.

Com base na preparação de MoS puro de alta mobilidade₂ , os pesquisadores mergulharam no domínio do doping substitucional estrangeiro, introduzindo átomos de vanádio (V). A abordagem deles teve como objetivo ajustar as características de transferência do MoS₂ variando a concentração de dopagem V. Notavelmente, suas investigações revelaram que MoS₂ dopado com V monocamadas com baixas concentrações de dopagem exibiram maior emissão de exciton B, mostrando-se promissoras para aplicações em fotodetectores de banda larga.

O trabalho, intitulado "Crescimento de vapor de MoS dopado com V₂ monocamadas com emissão aprimorada de excitons B e ampla resposta espectral", foi publicado em Frontiers of Optoelectronics em 7 de dezembro de 2023. Esta pesquisa contribui com insights valiosos para o cenário em evolução dos semicondutores bidimensionais e seu impacto potencial nas tecnologias optoeletrônicas.

Mais informações: Biyuan Zheng et al, Crescimento de vapor de MoS dopado com V₂ monocamadas com emissão aprimorada de exciton B e ampla resposta espectral, Frontiers of Optoelectronics (2023). DOI:10.1007/s12200-023-00097-w
Fornecido por Frontiers Journals