أطياف PL من BN أحادي الطبقة المغلفة WSe2 عند 4.2 K. الصورة من حساب : Nature Communications (2020).
in ,

قياس أشباه الجسيمات الصغيرة خطوة رئيسية للأمام في مجال تكنولوجيا أشباه الموصلات

أطياف PL من BN أحادي الطبقة المغلفة WSe2 عند 4.2 K. الصورة من حساب : Nature Communications (2020).

كشف فريق من الباحثين بقيادة سوفيي شي ، الأستاذ المساعد في الهندسة الكيميائية والبيولوجية في معهد Rensselaer Polytechnic Institute ، عن معلومات جديدة حول كتلة المكونات الفردية التي تشكل جسيمًا واعدًا ، يُعرف باسم exciton ، يمكن أن يلعب دورًا حاسمًا في التطبيقات المستقبلية للحوسبة الكمومية ، وتخزين الذاكرة المحسّن ، وتحويل الطاقة بشكل أكثر كفاءة.

نُشر بحث اليوم في Nature Communications ، ويقترب عمل الفريق من الباحثين خطوة واحدة نحو التقدم في تطوير أجهزة أشباه الموصلات عن طريق تعميق فهمهم لفئة رقيقة ذريًا من المواد المعروفة باسم ثنائيات الكالسيوم المعدنية الانتقالية (TMDCs) ، والتي تم التركيز عليها من أجل الإلكترونية والبصرية الخصائص. لا يزال أمام الباحثين الكثير لتعلمه عن الإكسيتون ( exciton  ) قبل أن يتم استخدام TMDCs بنجاح في الأجهزة التكنولوجية.

أصبح شي وفريقه قادة في هذا السعي ، وتطوير ودراسة TMDCs ، والإكسيتون على وجه الخصوص. عادة ما يتم توليد الإكسيتون بواسطة الطاقة من الضوء والشكل عندما يرتبط إلكترون سالب الشحنة بجسيم ثقب مشحون بشكل إيجابي.

وجد فريق Rensselaer أنه داخل مادة أشباه الموصلات الرقيقة ذريًا هذه ، يمكن أن يكون التفاعل بين الإلكترونات والثقوب قويًا جدًا بحيث يمكن ربط الجسيمين داخل الإكسيتون بإلكترون ثالث أو جسيم ثقب لتشكيل trion.

في هذه الدراسة الجديدة ، كان فريق شي قادرًا على معالجة مادة TMDCs بحيث تهتز الشبكة البلورية في الداخل ، مما يخلق نوعًا آخر من الجسيمات شبه المعروفة باسم الفونون ، والذي سيتفاعل بقوة مع تريون. ثم وضع الباحثون المادة داخل مجال مغناطيسي عالٍ ، وحللوا الضوء المنبعث من TMDCs من تفاعل الفونون ، وتمكنوا من تحديد الكتلة الفعالة للإلكترون والثقب بشكل فردي.

افترض الباحثون سابقًا أنه سيكون هناك تناظر في الكتلة ، ولكن قال شي وجد فريق Rensselaer أن هذه القياسات مختلفة بشكل كبير.

قال شي: “لقد طورنا الكثير من المعرفة حول المراكز التقنية عبر الإنترنت الآن”. “لكن من أجل تصميم جهاز إلكتروني أو بصري ، من الضروري معرفة الكتلة الفعالة للإلكترونات والثقوب. هذا العمل هو خطوة صلبة نحو هذا الهدف.”

لمزيد من المعلومات :

  •  Zhipeng Li et al. Phonon-exciton Interactions in WSe2 under a quantizing magnetic field, Nature Communications (2020). من هنا 

What do you think?

Comments

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

Loading…

0

طريقة لتطبيق تقنيات كهروكيميائية في علم الموائع الدقيقة على تفاعلات الإلكترون – الأكسدة والاختزال

كيف أدى الجفاف التاريخي إلى ارتفاع تكاليف الطاقة والانبعاثات