2023年高能所博士后学术交流会

为了拓展QL- Al2O3在催化和纳米电子器件中的应用，需要对QL-Al2O3及其二维异质结的电子性质有深入的理解认识。由于 QL-Al2O3具有自发的铁电极化性质，整个体系的电子性质,电荷分布是与自身极化强度直接相关的。首先，我们研究了单层和双层堆叠的2QL-Al2O3材料的电子性质，由于每层都具有自发极化，我们发现对于堆叠的层状极化Al2O3材料，极化排列方式不同，电子性质不同。当极化同向排列时，2QL-Al2O3的电子性质会转变成金属性，而当极化反向排列时，2QL-Al2O3的电子性质依然为半导体性。通过研究发现，半导体-金属转变在层状极化体系中起源于表面电荷的增加。表面电荷的增加起源于极化电场引起的电荷定向流动。进一步，我们研究了QL-Al2O3 /MoSO 异质结的电子性质。通过调节异质结内QL-Al2O3 和MoSO的极化方向的排列。我们发现QL-Al2O3 /MoSO 异质结的电子性质与极化排列对应。对于单层体系，调节极化是否会使得表面电荷分布发生变化，进而导致电子性质发生变化？我们以QL-Al2S3为研究对象，通过采用O替代QL-Al2S3 表面的S和外加电场两种方式来改变体系的极化强度。我们发现了层内极化增强引起的半导体-金属转变。