Ученые из Университета Вены под руководством профессора Томаса Мюллера при теоретической поддержке профессора Сколтеха Василия Перебейноса создали источник света из однослойного сульфида молибдена (MoS2). Небольшие полоски из однослойного MoS2 подвешенные в вакууме прикреплялись к металлическим электродам. Пропуская через них электрический ток, это позволило нагреть сульфид молибдена до высоких температур и вызвать свечение. Новый материал может быть использован для создания гибких дисплеев или различных компонентов опто-электронных микросхем.
Полупроводники на основе слоистых дихалькогенидов переходных металлов, такие как MoS2 и селенид вольфрама (WSe2) демонстрируют ряд привлекательных свойств для их использования в электронных и оптоэлектронных устройствах. К таким свойствам относится низкая теплопроводность и высокий коэффициент Зеебека (важный показатель для термоэлектроники), что делает их перспективными для применения в области термоэлектроники. Кроме того, при уменьшении количества атомарных слоёв дихалкогенидов становится возможно эффективное поглощение света путём возбуждение связанных электрон-дырочных пар или экситонов. Это в свою очередь приводит к фото- и электролюминесценции в моноcлоях.
В новом исследовании ученые продемонстрировали, что монослойная плёнка длинной 150 нм из MoS2, свободно подвешенная в вакууме, излучает видимый свет в результате Джоулева нагрева. Из-за плохой теплопроводности MoS2 температура может достигать 1600 K.
"Пока мы продемонстрировали наши результаты на лампочке размером всего 50нм - не вся наша полоска светилась с приложением напряжения, а только её подвешенная часть", - рассказывает профессор Сколтеха Василий Перебейнос. «Полученный нами новый тип светоизлучателя может быть интегрирован в микросхемы и проложить путь к созданию атомaрно-тонких, гибких и прозрачных дисплеев и полупроводников из дихалькогенидов».
Результаты исследования опубликованы в журнале Advanced Materials.
*****
Сколковский институт науки и технологий (Сколтех) – негосударственное научно-образовательное учреждение. Созданный в 2011 году при участии Массачусетского технологического института (МТИ), институт готовит новые поколения исследователей и предпринимателей, развивает научные знания и содействует технологическим инновациям с целью решения важнейших проблем, стоящих перед Россией и миром в новом тысячелетии. Сколтех строит свою работу, опираясь на опыт лучших российских и международных образовательных и исследовательских институтов. При этом особый акцент делается на преподавание навыков предпринимательской и инновационной деятельности. Сайт: http://www.skoltech.ru/
