層状ナノ薄膜を用いた超強電界物性と新機能

利用层状纳米薄膜的超强电场特性和新功能

基本信息

批准号：
13J09893
负责人：
張奕勁
金额：
$ 2.3万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J09893/
关键词：
遷移金属カルコゲナイド TMD 円二色性 pn接合発光スピン緩和バレー二次元結晶バレートロニクス円偏光オプトエレクトロニクス電気二重層トランジスタエレクトロルミネッセンス p-n接合両極性トランジスタ

项目摘要

本年度はTMD二次元結晶中に電気的に形成されたp-n接合からの電流注入発光が円偏光している現象の根底にあるメカニズムの解明に向けた研究を行った。この現象は一昨年に偶然発見した新奇な現象であり当時の理論予測と矛盾する現象であったが、理論家の方々とディスカッションを行い、試料中に存在する超強電場が大きな役割を果たしているという結論に至っていた。ただし、このモデルは電流注入発光の円偏光率の印加電圧依存性等一部の実験結果と矛盾する側面もあった。そこで本年度では、p-n接合の発光状態における電気伝導特性を詳細に測定した・評価した。具体的には、四端子測定法を応用してp-n接合のp領域とn領域、及び接合を挟む領域のそれぞれにおける電圧分布や電荷濃度を測定した。これらの結果を元に、発光時におけるバンド曲がりの位置依存性を再評価したところ、従来型p-n接合で考えられていた状況とは大きく異なることが分かった。しかし同時に、この新たなバンド曲がりの描像と理論モデルを組み合わせることで実験結果を矛盾なく説明することが可能になった。従来型p-n接合と異なる電気的振舞の要因は接合の形成方法の違いに由来すると考えられる。本研究は層状物質と超強電場を組み合わせることによる新奇な機能性デバイスの実現を目指して開始したものであり、電気的に制御可能な円偏向発光デバイスを実現した。本年度の一連の研究により、この現象は層状物質特有の物性と超強電場のみが実現できる特殊なp-n接合を組み合わせることによって実現できたものであることが分かった。

今年，我们进行了研究，旨在阐明在TMD二维晶体中电气形成的P-N连接的当前注射发射的现象的基础机制。这种现象是我去年前一年偶然发现的一种新现象，并且与当时的理论预测不一致，但是我们与理论家讨论了这一点，并得出结论，样本中存在的超强电场起着主要作用。但是，该模型还与一些实验结果相矛盾，例如电流注射发射对施加电压的圆极化因子的依赖性。因此，在今年，我们详细介绍了P-N连接的光发射状态下的电导率特性。具体而言，使用四末端测量方法测量了P-N结的P区和N区域的P区和N区域的电压分布和电荷浓度。基于这些结果，我们重新评估了发射过程中带弯曲的位置依赖性，发现它与常规P-N连接的情况有显着差异。但是，与此同时，通过将这种新的曲线图像与理论模型相结合，可以解释实验结果而无需矛盾。据信，与传统的P-N连接在电行为中不同的因素来自形成结的方法的差异。这项研究的目的是通过将分层材料与超高电场结合起来实现一种新型的功能设备，并实现了电气控制的圆形发光装置。今年的一系列研究表明，这种现象可以通过将分层材料与特殊P-N连接的特性相结合，只能由超强电场实现。

项目成果

期刊论文数量（20）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

遷移金属カルコゲナイドを用いた円偏光発光FET

使用过渡金属硫族化物的圆偏振发光 FET

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
張奕勁;鈴木龍二;岩佐義宏
通讯作者：
岩佐義宏

電場を用いた遷移金属カルコゲナイドのバレー分裂制御

利用电场控制过渡金属硫族化物的谷分裂

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
張奕勁;鈴木龍二;岩佐義宏
通讯作者：
岩佐義宏

Spin and valley pseudo-spin in transition-metal dichalcogenides

过渡金属二硫属化物中的自旋和谷赝自旋

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
張奕勁;岩佐義宏
通讯作者：
岩佐義宏

東京大学工学部ホームページ

东京大学工学部主页

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Electrically Switchable Chiral Light-Emitting Transistor

DOI：
10.1126/science.1251329
发表时间：
2014-05-16
期刊：
SCIENCE
影响因子：
56.9
作者：
Zhang, Y. J.;Oka, T.;Iwasa, Y.
通讯作者：
Iwasa, Y.

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