Eine neue Klasse von Halbleitern für effiziente nano-optische Bauteile
Die Probe besteht aus einer Lage Wolframselenid (orange), die auf einer Schicht aus Molybdänsulfid (blau) aufgebracht ist. Untersuchungen mit dem SPEEM-Mikroskop an BESSY II zeigen, dass durch Ladungstransfer zwischen den beiden Halbleiterschichten ein elektrisches Potential von bis zu 400meV besteht. © F. Kronast/HZB
Wie die Infoplattform nanotechweb.org berichtet, könnten sich dünne Schichten aus bestimmten Chalkogeniden als nanooptische Bauelemente eignen, zum Beispiel als LEDs, Laser oder Solarzellen. Einatomare Lagen aus solchen Verbindungen verhalten sich wie zweidimensionale Halbleiter. Nun haben Wissenschaftler der University of California und des Lawrence Berkeley National Lab eine so genannte Heteroverbindung aus zwei unterschiedlichen Chalkogeniden hergestellt und ihre elektronischen und optischen Eigenschaften auch am HZB an BESSY II untersucht.
Die Probe bestand aus einer einatomaren Lage aus Wolframselenid, die auf Molybdänsulfid aufgebracht war. „An BESSY II haben wir mit lokaler Röntgen-Photoemissionsspektroskopie am SPEEM-Mikroskop gesehen, dass beide Schichten elektronisch miteinander koppeln und ein Ladungstransfer stattfindet“, sagt Dr. Florian Kronast vom HZB. Damit sind solche Chalkogenid-Heteroverbindungen interessante Kandidaten für neue Bauelemente.
Zum Artikel in nanotechweb.org:
Die Originalarbeit wurde in den PNAS publiziert: PNAS doi: 10.1073/pnas.1405435111
- Verleihung des Technologietransfer-Preises 2025Die Verleihung des Technologietransfer-Preises wird am 13. Oktober um 14 Uhr im Hörsaal des BESSY-II-Gebäudes in Adlershof stattfinden.
- Poröse organische Struktur verbessert Lithium-Schwefel-BatterienEin neu entwickeltes Material kann die Kapazität und Stabilität von Lithium-Schwefel-Batterien deutlich verbessern. Es basiert auf Polymeren, die ein Gerüst mit offenen Poren bilden. In der Fachsprache werden sie radikale kationische kovalente organische Gerüste oder COFs genannt. In den Poren finden katalytisch beschleunigte Reaktionen statt, die Polysulfide einfangen, die ansonsten die Lebensdauer der Batterie verkürzen würden. Einige der experimentellen Analysen wurden an der BAMline an BESSY II durchgeführt. Prof. Yan Lu, HZB, und Prof. Arne Thomas, Technische Universität Berlin, haben diese Arbeit gemeinsam vorangetrieben.
- Wie sich Nanokatalysatoren während der Katalyse verändernMit der Kombination aus Spektromikroskopie an BESSY II und mikroskopischen Analysen am NanoLab von DESY gelang es einem Team, neue Einblicke in das chemische Verhalten von Nanokatalysatoren während der Katalyse zu gewinnen. Die Nanopartikel bestanden aus einem Platin-Kern mit einer Rhodium-Schale. Diese Konfiguration ermöglicht es, strukturelle Änderungen beispielsweise in Rhodium-Platin-Katalysatoren für die Emissionskontrolle besser zu verstehen. Die Ergebnisse zeigen, dass Rhodium in der Schale unter typischen katalytischen Bedingungen teilweise ins Innere der Nanopartikel diffundieren kann. Dabei verbleibt jedoch der größte Teil an der Oberfläche und oxidiert. Dieser Prozess ist stark von der Oberflächenorientierung der Nanopartikelfacetten abhängig.