探测到原子级薄MoS2的光捕获特性

“基本上，我们想要了解在原子级薄的半导体单层MoS2中可以限制多少光，”电气和计算机工程助理教授，材料科学和纳米工程与化学助理教授Thomann说。“通过使用简单的策略，我们能够吸收35到37%的400到700纳米波长范围内的入射光，厚度只有0.7纳米。”

Thomann和Rice的研究生ShahMohammadBahauddin和HosseinRobatjazi在题为“增强单层MoS2中的光吸收的宽带吸收工程”的论文中叙述了他们的发现，该论文最近发表在美国化学学会期刊ACSPhotonics上。该研究有许多应用，包括开发高效且廉价的光伏太阳能电池板。

“将光压入这些极薄的层并提取产生的电荷载体是二维材料领域的一个重要问题，”她说。“这是因为单层二维材料具有与其大块或多层材料不同的电子和催化性能。”

Thomann和她的团队使用了数值模拟，分析模型和实验光学特征的组合。使用三维电磁模拟，他们发现与在蓝宝石衬底上使用MoS2相比，光吸收增强了5.9倍。

“如果这些材料中的光吸收是完美的，我们就能够制造出各种节能的光电和光催化器件。这就是我们试图解决的问题，”Thomann说。

她对实验室的进展很满意，但承认仍有许多工作要做。“当然，目标是100%吸收，而我们还没有。

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