Диселенид вольфрама — это полупроводник толщиной в одну молекулу, который является частью развивающегося класса материалов, называемых дихалькогенидами переходных металлов (TMDC), которые обладают способностью преобразовывать свет в электричество и наоборот, что делает их сильными потенциальными кандидатами для оптоэлектронных устройств, таких как тонкопленочные солнечные элементы, фотоприемники, гибкие логические схемы и датчики. Однако его атомарно тонкая структура снижает его абсорбционные и фотолюминесцентные свойства, тем самым ограничивая его практическое применение.Встраивая монослои диселенида вольфрама на золотые подложки с наноразмерными канавками, исследовательская группа под руководством профессора Эндрю Ви с кафедры физики научного факультета NUS успешно увеличила фотолюминесценцию наноматериала до 20 000 раз. Этот технологический прорыв открывает новые возможности для применения диселенида вольфрама в качестве нового полупроводникового материала для передовых приложений.
Г-жа Ван Чжуо, кандидат наук из Высшей школы интегративных наук и инженерии NUS и первый автор статьи, пояснила: «Это первая работа, демонстрирующая использование плазмонных наноструктур золота для улучшения фотолюминесценции диселенида вольфрама. , и нам удалось добиться беспрецедентного повышения эффективности поглощения и излучения света этим наноматериалом ».Говоря о значении нового метода, профессор Ви сказал: «Ключевым моментом в этой работе является разработка шаблонов золотых плазмонных наноразмеров. В нашей системе резонансы могут быть настроены для согласования с длиной волны лазера накачки путем изменения шага. структур. Это очень важно для взаимодействия плазмонов со светом и достижения оптимального ограничения поля ».
Новое исследование было впервые опубликовано в журнале Nature Communications 6 мая 2016 года.Следующий шагНовый метод, разработанный командой NUS в сотрудничестве с исследователями из Сингапурского университета технологии и дизайна и Имперского колледжа, открывает новую платформу для исследования новых электрических и оптических свойств в гибридной системе золота с диселенидом вольфрама. В дальнейшем исследовательская группа будет исследовать эффективность латерального золотого плазмона в усилении генерации второй гармоники и электролюминесценции TMDC.
Они также будут исследовать эти эффекты в других двумерных дихалькогенидах переходных металлов с другой шириной запрещенной зоны, поскольку ожидается, что они будут демонстрировать другие механизмы взаимодействия.