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中心陈润锋教授课题组在Chem. Mater.上发表关于制备2D MoS2与C60范德华异质结及其电存储特性的新研究
阅读次数:360 添加时间:2016/8/30  发布: 管理员

以MoS2为代表的过渡金属硫化物二维层状材料,层内以强的共价键或离子键结合而成,层与层之间依靠弱的范德华力堆叠在一起的一类新型材料。由于其具有理想的禁带宽度,优异的电学、光学、机械性质,作为新一代光电材料表现出潜在的应用价值,得到了广泛的研究。目前,在单组份二维层状材料的基础上,将其与诸如Pd、Pt、Au的贵金属纳米粒子, TiO2、Bi2O3纳米片以及其他组成成分的二维材料等堆砌在一起可以形成的范德华异质结,异质结中的界面耦合效应能够导致新颖的物理特性,成为近两年的新兴研究领域。同时,富勒烯C60因具备独特的物理、化学、机械性质而成为光电器件的明星单元,如何将富勒烯C60和二维材料结合起来,绿色简洁的制备C60-二维材料的范德华异质结,阐明二者之间电荷转移和相互作用方面还缺乏相关的研究报道。

近日,中心陈润锋教授课题组成功的发展了一种简单高效的办法搭建C60-MoS2范德华异质结,他们采用简单易操作的溶液转移和液相沉积方法成功将富勒烯C60沉积到单层MoS2表面,并进一步构筑了C60-MoS2异质结二极管器件。电流-电压特征曲线测试结果表明器件具备非易失性闪存特性,低阈值电压,长持续时间,高开关比,跻身于目前基于 MoS2制备的性能优异的存储器件之列。VASP模拟和前线轨道理论证实电子作为主要的载流子在C60与MoS2的LUMO轨道之间移动,提出了界面内建电场导致电子越过界面势垒的模型来解释存储特性机制,首次揭示了有机材料-二维材料界面的电荷传输和转移特性属于II型半导体。该工作可以拓展到构筑其他性能更为优异的有机/二维材料范德华异质结,对界面物理机制研究及新型光电器件开发均具有重要的研究价值。相关工作发表在国际权威学术期刊Chem. Mater.上。

该工作得到了来自国家自然科学基金、江苏省青蓝工程、江苏省杰出青年基金等的资助和支持。(图文:南京邮电大学信息材料与纳米技术研究院)


文章链接:http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.chemmater.6b01115






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