Fixação de nível de Fermi mediada por transferência de carga interfacial em heteroestruturas 2D 2H-MoSe2 / 2H-MoTe2 cultivadas em MBE

MoSe₂ e MoTe₂ heteroestruturas baseadas, devido à sua notável fotorresponsividade e características elétricas ajustáveis, surgiram como candidatas promissoras para aplicações optoeletrônicas de transistores de efeito de campo (FETs) e infravermelho próximo (NIR). No entanto, as contribuições de diferentes processos interfaciais impõem limitações na sintonização da banda e na dinâmica da portadora da heteroestrutura, colocando desafios na engenharia de seus dispositivos. Neste trabalho, apresentamos o crescimento escalável, camada por camada, de um MoSe tricamada₂/MoTe₂ heteroestrutura sobre um SiO₂ substrato através de epitaxia por feixe molecular (MBE). Ao aproveitar a profundidade de sondagem ajustável do AR-XPS, resolvemos com sucesso as modificações de ligação interfacial, como a migração de Te através da interface e a ligação localizada de Mo – Se – Te. Nossas investigações mostram que esses processos específicos do native na interface induzem mudanças assimétricas no nível de energia, fixação no nível de Fermi e modulação da borda da banda de valência. Consequentemente, são observados desvios do alinhamento da banda previsto, com o nível de Fermi fixado em torno de 0,58 eV acima da borda da banda de valência no MoTe₂ lado e o aumento anômalo do máximo da banda de valência do MoSe₂ na heteroestrutura. Esses efeitos interfaciais também resultam em uma barreira reduzida para injeção de furos, o que pode melhorar o transporte bidirecional de portadores e a condução de furos sintonizáveis ​​em tais dispositivos baseados em heteroestruturas. As descobertas destacam o papel crítico das interações interfaciais no governo do alinhamento de bandas das heteroestruturas ultrafinas de dichalcogeneto de steel de transição (TMDC), fornecendo insights importantes para o avanço de dispositivos nanoeletrônicos e optoeletrônicos por meio da engenharia de bandas de heteroestruturas.