به عنوان یک ساختار پشتیبان در تماس نزدیک با مواد دو بعدی (2D) ، اثر دوپینگ نزدیکی بستر می تواند خصوصیات نوری مواد 2D را به طور قابل توجهی تعدیل کند. بنابراین ، کاوش در مکانیسم های اساسی تنظیم بستر ، یک رویکرد کلیدی برای طراحی متناسب با دستگاه های نوری با کارایی بالا فراهم می کند.
به تازگی ، تیم تحقیقاتی به سرپرستی پروفسور وانگ جون در انستیتوی اپتیک و مکانیک خوب شانگهای ، آکادمی علوم چین ، در مطالعه رفتارهای پویا نوری و حامل مواد 2D تنظیم شده توسط بسترها پیشرفت کرده است. یافته های مرتبط در بررسی های لیزر و فوتونیک تحت عنوان Doping Title در MOS2 یکپارچه منتشر شد: بینش های چند حالته در مدولاسیون نوری و حامل حامل ultrafast.
محققان با استفاده از تکنیک هایی مانند فوتولومینسانس ، طیف سنجی رامان و طیف سنجی جذب ، تأیید کردند که اثر دوپینگ نزدیکی منجر به تفاوت معنی داری در رفتار نوری MOS₂ یکپارچه شده به میکا ، یاقوت کبود ، FTO و بسترهای ITO می شود. خصوصیات فلورسانس از تحت سلطه اگزیتون های سنتی به سمت تحت سلطه اگزیتون های با بار منفی تغییر یافته است. در همین حال ، با ترکیب طیف سنجی جذب گذرا با میکروسکوپ تصویربرداری طول عمر فلورسانس ، این مطالعه نشان داد که اثر دوپینگ نزدیکی به طور مستقیم تولید حامل و پویایی نوترکیبی را در موز تنظیم می کند. نتایج نشان داد که MOS₂ در بسترهای ITO به طور قابل توجهی کوتاه مدت حامل و طول عمر فلورسانس را به نمایش گذاشت. این امر به افزایش احتمال بارهای نقص در هنگام افزایش چگالی حامل نسبت داده می شود ، در حالی که حامل های به دام افتاده وضعیت خود را برای مدت طولانی تر حفظ می کنند و سهم آنها را در شارژ حمل و نقل و افزایش احتمال نوترکیبی کاهش می دهند و از این طریق طول عمر حامل را کوتاه می کنند. علاوه بر این ، محققان یک مدل نظری را بر اساس تراکم حامل محاسبه شده و معادلات نرخ تولید کردند. این مدل توافق عالی با داده های تجربی نشان داد ، و پشتیبانی نظری از مکانیسم نظارتی را ارائه می دهد.
این مطالعه مکانیسم نظارتی بستر را بر روی خصوصیات نوری مواد 2D نشان می دهد ، و مسیرهای جدیدی را برای طراحی و بهینه سازی دستگاه های اپتوالکترونیک مبتنی بر مواد 2D با کارایی بالا باز می کند.