«По сути, мы хотим понять, сколько света может быть заключено в атомарно тонком полупроводниковом монослое MoS2», — сказал Томанн, доцент кафедры электротехники и вычислительной техники, материаловедения, наноинженерии и химии. «Используя простые стратегии, мы смогли поглотить от 35 до 37 процентов падающего света в диапазоне длин волн от 400 до 700 нанометров в слое, который составляет всего 0.Толщина 7 нанометров."
Аспиранты Томанна и Райса Шах Мохаммад Бахауддин и Хоссейн Робатджази рассказали о своих открытиях в статье под названием «Технология широкополосного поглощения для улучшения поглощения света в однослойном MoS2», которая недавно была опубликована в журнале Американского химического общества ACS Photonics.
Исследование имеет множество приложений, включая разработку эффективных и недорогих фотоэлектрических солнечных панелей.
«Сжатие света в этих чрезвычайно тонких слоях и извлечение сгенерированных носителей заряда — важная проблема в области двумерных материалов», — сказала она. "Это потому, что монослои двумерных материалов имеют различные электронные и каталитические свойства, чем их объемные или многослойные аналоги."
Томан и ее команда использовали комбинацию численного моделирования, аналитических моделей и экспериментальных оптических характеристик. Используя трехмерное электромагнитное моделирование, они обнаружили, что поглощение света увеличилось 5.В 9 раз по сравнению с использованием MoS2 на сапфировой подложке.
«Если бы светопоглощение в этих материалах было идеальным, мы могли бы создавать всевозможные энергоэффективные оптоэлектронные и фотокаталитические устройства.
Это проблема, которую мы пытаемся решить ", — сказал Томанн.
Она довольна прогрессом своей лаборатории, но признает, что предстоит еще много работы. "Цель, конечно же, — 100-процентное поглощение, и мы еще не достигли этого."