美国海军研究实验室（NRL）发现了一种新一代光学材料的缺陷消除方法，旨在提高光学性能质量，有望实现发光二极管及其它光学元件的小型化。

具体而言，NRL的研究人员开发了一种多功能激光加工技术，显著改善了直接间隙半导体材料单层二硫化钼（MoS2）的光学性能，而且具备很高的空间分辨率。利用该工艺，经过激光“书写”的材料区域的发光效率提升了100倍。

“从化学角度来看，我们发现的是一种使用激光和水分子的光催化反应，这是一项令人兴奋的新成果。”该研究的第一作者Saujan Sivaram博士称，“这项研究工作可以将高质量、光学活性、原子级厚度的新材料集成应用到电子、电催化、存储器和量子计算中。”

Sivaram称，在太阳能电池和光电传感器等器件中，由于具有高效光学吸收和直接带隙等特性，原子级厚度的过渡金属二硫化物（TMD）薄层是具有应用前景的柔性元件。“这类半导体材料在要求轻量、柔韧的应用当中特别有优势，”他说，“但是，由于材料的光学特性并不均匀，通常不利于单层半导体的发光性能。因此，消除或钝化材料缺陷是实现高效率光电器件的重要一步。”

该项目研究表明，只有当辐射激光的能量高于TMD带隙能量水平时，水分子才能使MoS2发生钝化，引起光致发光增强而不会造成光谱偏移。同时，未处理的材料区域发光较弱，而处理过的材料区域得以维持强烈发光，进一步表明了在激光的作用下，环境气体分子与MoS2之间发生了化学反应。

高级科学家、首席研究员Berend Jonker博士评价道：“这是一项非凡的成就，研究结果将为TMD材料的使用铺平了道路，对于光电器件的发展至关重要，与国防部授予的任务紧密关联。”

消息来源：

https://www.sciencedaily.com/releases/2019/04/190415104953.htm

编译：云光子

微信分享

x

用微信扫描二维码
分享至好友和朋友圈

网站内容来源于互联网、原创，由网络编辑负责审查，目的在于传递信息，提供专业服务，不代表本网站及新媒体平台赞同其观点和对其真实性负责。如因内容、版权问题存在异议的，请在 20个工作日内与我们取得联系，联系方式：021-80198330。网站及新媒体平台将加强监控与审核，一旦发现违反规定的内容，按国家法规处理，处理时间不超过24小时。