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  • Novo estudo apresenta nanoengenharia de tensão induzida por ponta, bandgap, e afunilamento de excitons em semicondutores 2D
    p Diagrama esquemático de espectroscopia de a-TEPL com base em força de cisalhamento AFM usando óptica de iluminação de fundo com um laser He / Ne de 632,8 nm. Crédito:UNIST

    p Uma equipe de pesquisa, liderado pelo Professor Kyoung-Duck Park no Departamento de Física da UNIST conseguiu investigar e controlar as propriedades físicas de rugas em nanoescala formadas naturalmente em semicondutores bidimensionais (2D). Isso é graças à sua espectroscopia de fotoluminescência aprimorada com ponta hiperespectral adaptativa (a-TEPL) desenvolvida anteriormente. Este será um grande passo no desenvolvimento de papel fino, ecrãs ultra-flexíveis. p Rugas são uma deformação estrutural inevitável em materiais semicondutores 2D, que dá origem à heterogeneidade espacial nas propriedades dos materiais, de acordo com a equipe de pesquisa. Essa deformação estrutural tem sido considerada um dos principais desafios técnicos na fabricação de semicondutores, pois isso prejudicaria a uniformidade estrutural, elétrico, e propriedades ópticas de semicondutores. Além do mais, porque o tamanho dessas rugas é bem pequeno, a análise precisa de sua estrutura, óptico, e as propriedades excitônicas têm sido impossíveis com ferramentas espectroscópicas convencionais. "Abordagens recentes de engenharia de deformação permitiram ajustar algumas dessas propriedades, ainda não houve nenhuma tentativa de controlar a tensão induzida de rugas em nanoescala formadas naturalmente, enquanto simultaneamente investigava suas propriedades nano-ópticas modificadas, "observou a equipe de pesquisa.

    p Neste estudo, a equipe de pesquisa apresentou uma abordagem de nano-imagem hiperespectral TEPL, combinado com controle de deformação nanooptomecânico, investigar e controlar as propriedades nano-ópticas e -excitônicas de rugas formadas naturalmente em um ML WSe2. Essa abordagem permitiu que eles revelassem as propriedades eletrônicas modificadas e os comportamentos do exciton na ruga, associada à tensão de tração uniaxial induzida no ápice. Com base nisso, a equipe de pesquisa foi capaz de explorar a estrutura das rugas como uma plataforma de engenharia de deformações em nanoescala. O controle preciso da ponta da força atômica também permitiu que eles projetassem as propriedades excitônicas dos MLs TMD nas regiões nano-locais de uma forma totalmente reversível, observou a equipe de pesquisa.

    p Imagem esquemática, descrevendo as características da espectroscopia a-TEPL. Crédito:UNIST

    p A equipe de pesquisa apresentou ainda uma plataforma mais sistemática para o controle dinâmico de nanoemissões das rugas, demonstrando modos de comutação e modulação programáveis ​​e operacionais no tempo e no espaço. "Imaginamos que nossa abordagem dê acesso a aplicações potenciais em dispositivos nanofotônicos quânticos, como fontes nano-ópticas brilhantes para diodos emissores de luz, interruptor / multiplexador nano-óptico para circuitos ópticos integrados, e dispositivos de condensado exciton, "disse a equipe de pesquisa.

    p Enquanto isso, Professor Ki Kang Kim e Dr. Soo Ho Choi da Universidade Sungkyunkwan, e o professor Hyun Seok Lee da Universidade Nacional de Chungbuk participaram da produção de materiais semicondutores 2D usados ​​no estudo. O professor Geunsik Lee e o Dr. Yongchul Kim, do Departamento de Química da UNIST, também participaram do cálculo teórico dos resultados.

    p Os resultados desta pesquisa foram publicados na versão online do Materiais avançados , diante da impressão, em 11 de maio, 2021. Também foi selecionada como a capa da edição de abril de 2021 da revista. Além do mais, a tecnologia de origem desta engenharia nano-mecânica de deformação recebeu uma patente oficial.


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