Descripción del proyecto
Nuevos métodos para controlar las uniones de semiconductores bidimensionales
Los semiconductores bidimensionales (2D) están a la vanguardia de la nanoelectrónica ya que podrían posibilitar la creación de uniones laterales, uno de los dispositivos electrónicos más pequeños posibles. Esos sistemas minúsculos son fundamentales para comprender la alineación de bandas, la flexión de bandas y las regiones de agotamiento, los parámetros que posibilitan las aplicaciones tecnológicas de estos dispositivos. En el proyecto 2D-In-Tune, que cuenta con el apoyo de las acciones Marie Skłodowska-Curie, se estudiarán las uniones laterales utilizando materiales 2D avanzados como los dicalcogenuros de metales de transición, que se colocarán sobre superficies especiales como el nitruro de boro hexagonal o el grafeno. Al agregar átomos invitados entre las capas, los investigadores podrían lograr el ajuste de los materiales sin modificar sus propiedades. Los resultados del proyecto proporcionarán nuevos conocimientos sobre la flexión de bandas y contribuirán a desarrollar nuevos métodos para detectar y cartografiar los niveles de energía.
Objetivo
Lateral junctions between two-dimensional (2D) semiconductors are conceptually the smallest possible electronic devices. This project investigates the basic physics of these systems as the type of band alignment, the band bending and depletion region, which are decisive parameters for any application. Semiconductor junctions composed of 2D transition metal dichalcogenides (TMDs) will be prepared on hexagonal boron nitride (hBN) or graphene (Gr) on Ir(111). The use of the single-crystalline metal substrate allows the application of surface science methods for preparation and characterization, while the ultrathin buffer layer leaves the intrinsic properties of TMDs undisturbed. Intercalation of guest atoms between the buffer layer and Ir will be used as an elegant and non-invasive method for doping the TMDs. This will also tune intrinsic band bending at the 1D-interface of the TMD junctions, which is yet to be explored for various 2D systems. To separate the effect of inhomogeneous doping and inhomogeneous structure, two types of lateral TMD junctions will be prepared: Homojunctions will be achieved by doping only one part of the TMD island by extending it over the interface of intercalated patches in hBN. Heterojunctions will be composed of two different TMD materials grown on homogeneous vdW substrate, either fully intercalated or pristine. Samples will be prepared by combining two TMDs (ReS2 and WS2) and two dopants (n and p). Scanning tunneling spectroscopy (STS) and Kelvin probe force microscopy (KPFM) will be used for the characterization of the 1D-interfaces and the reconstruction of the band diagrams. Dielectric screening induced by the substrate will be analyzed by comparing values of the band gaps and shifts of critical energy points between different systems. This will deepen the understanding of the origin of band bending in 2D systems. Inelastic electron tunneling spectroscopy (IETS) will be used as a potentially new technique for detecting excitons.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véase: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Convocatoria de propuestas
(se abrirá en una nueva ventana) HORIZON-MSCA-2022-PF-01
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HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF -Coordinador
57076 Siegen
Alemania