Akademik Veri Yönetim Sistemi
26. Yoğun Madde Fiziği Ankara Toplantısı, Ankara, Türkiye, 24 Aralık 2021, ss.34
Grup-III dikalkojenitleri dolaylı bant aralıkları ve geniş optik tepkileri nedeniyle optoelektronik teknolojisi için öne çıkan malzemelerdir [1]. Pratik uygulamalar için, bu yarı iletkenlerin bant aralıkları, harici elektrik alan, zorlama ve çeşitli 2B malzemeler ile istiflenmesiyle van der Waals (vdW) heteroyapılar oluşturularak kontrol edilebilmektedir. Oluşturulan bu vdW heteroyapıların optik ve elektronik özellikleri istif düzenine bağlıdır ve tek katmanlı muadillerine göre daha işlevsellerdir. Atomik kalınlıktaki 2B’lu malzemelerin optoelektronik özellikleri Janus tek tabakaların oluşumu ile ayarlanabilmektedir. Örneğin, MoSe2'nin Se katmanı S atomlarıyla değiştirilerek (sülfürizasyon) Janus MoSSe tek tabakası üretilmiştir [2]. S ve Se atomlarının elektronegatifliklerinin farklarından dolayı iki atom arasında bir içsel bir elektrik alan meydana gelir ve bundan dolayı elektronik özellikleri tek tabaka MoSe2(S2)’ye göre farklıdır. 2B vdW heteroyapılarının uygulama alanlarını belirlemek için bant hizalanmaları dikkate alınmalıdır. vdW heteroyapıları, tip-I (ayrık aralık), tip-II (kademeli aralık) ve tip-III (kırık aralık) olarak üç farklı şekilde hizalanır. Tip-I LED’ler ve lazerler, tip-II heteroyapılar fotovoltaik ve fotokatalitik ve tip-III heteroyapılar, fotodedektör gibi uygulamalarda kullanılırlar.
Bu çalışmada grup-III Janus dikalkojenleri ile farklı tek tabakalar ile vdW heteroyapılar oluşturulmuştur. Bu heteroyapılar, Janus tek tabakasındaki kalkojen atomlarının yerleri değiştirilerek elde edilmiştir. Olası tüm istiflenme desenleri ele alınmıştır, enerjik ve dinamik olarak kararlı olan yapılar belirlenmiştir. Kararlı bulunan heteroyapıların elektronik bant yapıları, bant hizalanmaları ve optik özellikleri katmanlar arası mesafeleri değiştirilerek (düzlem dışı bir zorlama uygulanarak) araştırılmıştır.