2차원 반도체 다이오드에서 고유 엑시톤 물리학 한계로의 접근

2D 반데르발스 반도체는 다른 물질에 비해 엑시톤(Exciton) 결합 에너지가 크기 때문에 광전자 장치에서의 잠재력에 대해 상당한 관심을 불러일으켰다. 많은 유망한 개념 증명(Proof-of-concept) 장치 시연에도 불구하고 반도체 접촉 인터페이스의 화학적 장애와 같은 외부 요인을 피하기 어렵기 때문에 반데르발스 물질의 고유 성능은 불명확하다. Duan과 공동 연구진들은 2D 전이 금속 디칼코게나이드(Dichalcogenide)의 엑시톤을 기반으로 하는 다이오드(Diode)의 고유 성능을 연구하기 위해 최소 인터페이스 장애로 최적화된 반데르발스 접촉을 구현하였다. 접촉 유도 Shockley-Reed-Hall-재결합의 억제를 통해 2D 다이오드 성능을 결정하는 엑시톤 확산 및 이체(Two-body) 엑시톤-전하 Auger 재결합을 특성화할 수 있다. 이러한 결과는 2D 다이오드의 한계를 뛰어넘는 중요한 지침을 제공한다.