Universal photoluminescence enhancement/suppression at the vertical van der waals metal-semiconductor interfaces
Dikey van der waals metal-yarı iletken arayüzlerinde evrensel fotolüminesansı artırma/bastırma
- Tez No: 849562
- Danışmanlar: DR. TALİP SERKAN KASIRGA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Geçiş metali dikalkojenitlerin tek katmanları, optoelektronik cihazlar için potansiyel olarak kabul edilir ve fotolüminesans (PL), bu tür cihazların performansını ve verimliliğini gözlemlemek için temel parametrelerden biridir. Yarı iletken geçiş metali dikalkojenitlerin (TMDC'ler) tek katmanlarının PL özelliklerinin, önceki çalışmalarda doğrudan metal buharlaşması veya heteroyapıların tavlanması yoluyla gözlemlenen bir fenomen olan metal varlığında sürekli olarak bastırıldığı rapor edilmiştir. Bu yöntemler genellikle metal kaynaklı boşluk durumları (MIGS) ve Fermi düzeyinde sabitleme (FLP) oluşturan önemli bir negatif yük aktarımıyla sonuçlandı. Bu MIGS ve FLP, uyarılmış elektronlara ışınımsız yollar sağlayarak PL yoğunluğunda büyük bir baskılamaya neden olur. Bu zorluğun üstesinden gelmek için metal ve yarı iletken yüzeyler arasında van der Waals boşluğu bulunan heteroyapıları araştırıyoruz. Bu tasarım, ışınımsal olmayan gevşeme yollarını azaltarak van der Waals boşluğu ve Schottky bariyer yüksekliğinin (SBH) modülasyonu nedeniyle daha kontrollü yük aktarımına olanak tanır. Elektronlar için SBH, artan metal iş fonksiyonuyla birlikte artar ve dolayısıyla TMDC'lerin tek katmanlarına yük enjeksiyon tipinin ve büyüklüğünün doğrudan kontrolünü sağlar. Araştırmamız, van der Waals boşluğunu stratejik olarak kullanarak ve arayüz oluşturan metalin iş fonksiyonunu uyarlayarak TMDC'lerin PL yoğunluğunu kontrol etmek için evrensel bir metodoloji sunmaktadır. Bu araştırma sadece PL sönümlemesini önlemek için yeni bir yaklaşımı ortaya çıkarmakla kalmıyor, aynı zamanda optoelektronik cihazların optimize edilmesi için yollar da açıyor. Metalik ve yarı iletken malzemeleri dikkatle seçerek bu çalışma, optoelektronik uygulamalarda cihaz performansını artırmaya ve çıkış özelliklerini hassas bir şekilde düzenlemeye yönelik bir yol sunuyor.
Özet (Çeviri)
Monolayers of transition metal dichalcogenides are considered the prospects for optoelectronic devices and photoluminescence (PL) is one of the key parameters to observe the performance and efficiency of such devices. The PL characteristics of monolayers of semiconducting transition metal dichalcogenides (TMDCs) have been consistently reported to be suppressed in the presence of metal, a phenomenon observed through direct metal evaporation or annealing of heterostructures in prior studies. These methods often resulted in a significant negative charge transfer which creates metal-induced gap states (MIGS) and Fermi level pinning (FLP). These MIGS and FLP provide nonradiative pathways to the excited electrons causing a huge suppression in PL intensity. To address this challenge, we explore heterostructures with a van der Waals gap between the metal and semiconductor surfaces. This design reduces the nonradiative relaxation pathways, allowing for more controlled charge transfer due to the van der Waals gap and the modulation of Schottky barrier height (SBH). The SBH for electrons increases with increasing metal work function and hence provides direct control of charge injection type and magnitude to monolayers of TMDCs. Our research presents a universal methodology for controlling the PL intensity of TMDCs by strategically utilizing the van der Waals gap and tailoring the work function of the interfacing metal. This investigation not only unveils a novel approach to prevent PL quenching but also opens avenues for optimizing optoelectronic devices. By carefully selecting metallic and semiconducting materials, this work offers a pathway to enhance device performance and precisely regulate output characteristics in optoelectronic applications.
Benzer Tezler
- Üniversal bir model kalıp atölyesinin planlanması
Başlık çevirisi yok
FİLİZ ŞARDAĞI
Yüksek Lisans
Türkçe
1989
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. NAZMİ ERCAN
- Universal motorda hız kontrolü ve doğru akım kıyıcısıyla sürülen motor uygulaması
The Universal motor speed control and the application of universal motor driven by DC chopper
SİNAN GÜLSEVEN
Yüksek Lisans
Türkçe
1993
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. M. EMİN TACER
- Universal serendipity elements with uneqvally spaced edge nodes
Kenar noktaları küçük aralıklarla yerleştirilmemiş genel serendip elemanları
KÜÇÜKARSLAN SEMİH
- Fault detection and diagnostics in universal motors by signal processing
Universal motorlarda sinyal işleme yordamları ile arıza sezme ve tanımlama
CANDEMİR ÇELİK
Yüksek Lisans
İngilizce
1996
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiPROF.DR. BÜLENT SANKUR