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cyqdesign

2021-05-18 09:04

研究人員實(shí)現(xiàn)調(diào)整襯底效應(yīng)以影響原子級(jí)厚度半導(dǎo)體的特性

研究人員檢測(cè)到了二維材料和物理上支持它們的基底之間的不可忽略的相互作用。原子級(jí)別的材料薄層具有巨大的技術(shù)意義，因?yàn)楫?dāng)層厚接近二維極限時(shí)，會(huì)出現(xiàn)潛在的有用的電子特性。這類材料往往在層外形成弱鍵，因此一般認(rèn)為不受提供其它物理基底的影響。

然而，為了取得進(jìn)一步的進(jìn)展，科學(xué)家們必須嚴(yán)格測(cè)試這一假設(shè)，這不僅是為了更好地理解單層物理學(xué)，而且還因?yàn)橐r底效應(yīng)的存在帶來(lái)了通過(guò)調(diào)整襯底來(lái)對(duì)應(yīng)調(diào)整層特性的可能性。

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正如《物理評(píng)論快報(bào)》雜志所報(bào)道的那樣，由伊利諾伊大學(xué)香檳分校的蔣泰昌和他的博士后助手林孟凱領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)利用伯克利實(shí)驗(yàn)室的先進(jìn)光源（ALS）來(lái)探測(cè)二維半導(dǎo)體 - 碲化鈦的電子特性的變化，因?yàn)轫诨K的厚度增加。單層碲化鈦對(duì)下方的襯底高度敏感，這使得它作為研究襯底耦合效應(yīng)的一個(gè)測(cè)試案例特別有用。

結(jié)果顯示，隨著襯底厚度的增加，單層碲化鈦出現(xiàn)了戲劇性的系統(tǒng)變化。一種被稱為電荷密度波的電子現(xiàn)象被抑制了，這是一種單層碲化鈦的耦合電荷和晶格畸變特征。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果與第一原理理論模擬相結(jié)合，帶來(lái)了在單層和可調(diào)諧襯底之間的基本量子力學(xué)相互作用方面的詳細(xì)解釋。研究人員得出結(jié)論，觀察到的變化與基底在厚度增加時(shí)從半導(dǎo)體到半金屬的轉(zhuǎn)變相關(guān)聯(lián)。