Atomically thin p–n junctions with van der Waals heterointerfaces

异质结 范德瓦尔斯力 材料科学 半导体 光电子学 载流子 耗尽区 凝聚态物理 量子隧道 纳米技术 化学 物理 分子 有机化学
作者
Chul‐Ho Lee,Gwan‐Hyoung Lee,Arend M. van der Zande,Wenchao Chen,Yilei Li,Minyong Han,Xu Cui,Ghidewon Arefe,Colin Nuckolls,Tony F. Heinz,Jing Guo,James Hone,Philip Kim
出处
期刊:Nature Nanotechnology [Springer Nature]
卷期号:9 (9): 676-681 被引量:2228
标识
DOI:10.1038/nnano.2014.150
摘要

Semiconductor p-n junctions are essential building blocks for modern electronics and optoelectronics. In conventional semiconductors, a p-n junction produces depletion regions of free charge carriers at equilibrium and built-in potentials associated with uncompensated dopant atoms. Carrier transport across the junction occurs by diffusion and drift processes defined by the spatial extent of this region. With the advent of atomically thin van der Waals (vdW) materials and their heterostructures, we are now able to realize a p-n junction at the ultimate quantum limit. In particular, vdW junctions composed of p- and n-type semiconductors each just one unit cell thick are predicted to exhibit completely different charge transport characteristics than bulk junctions. Here we report the electronic and optoelectronic characterization of atomically thin p-n heterojunctions fabricated using vdW assembly of transition metal dichalcogenides (TMDCs). Across the p-n interface, we observe gate-tuneable diode-like current rectification and photovoltaic response. We find that the tunnelling-assisted interlayer recombination of the majority carriers is responsible for the tunability of the electronic and optoelectronic processes. Sandwiching an atomic p-n junction between graphene layers enhances collection of the photoexcited carriers. The atomically scaled vdW p-n heterostructures presented here constitute the ultimate quantum limit for functional electronic and optoelectronic components.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
HOAN应助生动友容采纳,获得100
刚刚
氘代乙腈是不贵的呀完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
雨歌发布了新的文献求助10
刚刚
大饼你咋变扁了完成签到,获得积分10
1秒前
张张发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
黄欣冉发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
LEO1999完成签到,获得积分10
2秒前
汉堡包应助凹ring芝采纳,获得10
2秒前
三三三木发布了新的文献求助10
2秒前
one发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
王亚平发布了新的文献求助10
3秒前
千杯血关注了科研通微信公众号
4秒前
LW完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
怪诞奇男子完成签到,获得积分10
5秒前
文艺清涟完成签到,获得积分20
5秒前
wjx关闭了wjx文献求助
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
5秒前
Sandy完成签到,获得积分10
6秒前
东城区吴彦祖完成签到,获得积分10
6秒前
科研通AI2S应助秀儿采纳,获得10
6秒前
6秒前
搜集达人应助woodword采纳,获得10
7秒前
我是老大应助ybwei2008_163采纳,获得10
7秒前
7秒前
Jasper应助赛赛采纳,获得10
7秒前
重要凤灵发布了新的文献求助10
7秒前
Sa发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
8秒前
Alun发布了新的文献求助10
9秒前
英俊的铭应助马先生采纳,获得10
9秒前
9秒前
情怀应助warithy采纳,获得10
10秒前
10秒前
wd发布了新的文献求助10
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
Exploring Nostalgia 500
Natural Product Extraction: Principles and Applications 500
Exosomes Pipeline Insight, 2025 500
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 500
Advanced Memory Technology: Functional Materials and Devices 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5667262
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4884975
关于积分的说明 15119469
捐赠科研通 4826112
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2583765
邀请新用户注册赠送积分活动 1537901
关于科研通互助平台的介绍 1496041