Специалисты из Университета Вены под руководством профессора Томаса Мюллера при теоретической поддержке профессора Сколтеха Василия Перебейноса создали источник света из однослойного сульфида молибдена (MoS2). Небольшие полоски из однослойного MoS2, подвешенные в вакууме, прикреплялись к металлическим электродам. Пропускание через них электрического тока позволило нагреть сульфид молибдена до высоких температур и вызвать свечение.
Полупроводники на основе слоистых дихалькогенидов переходных металлов, такие как MoS2 и селенид вольфрама (WSe2), демонстрируют ряд привлекательных свойств для их использования в электронных и оптоэлектронных устройствах. К таким свойствам относятся низкая теплопроводность и высокий коэффициент Зеебека (важный показатель для термоэлектроники), что делает их перспективными для применения в области термоэлектроники.
Кроме того, при уменьшении количества атомарных слоев дихалкогенидов становится возможным эффективное поглощение света путем возбуждения связанных электрон-дырочных пар или экситонов. Это, в свою очередь, приводит к фото- и электролюминесценции в моноcлоях.
В новом исследовании ученые продемонстрировали, что монослойная пленка длиной 150 нм из MoS2, свободно подвешенная в вакууме, излучает видимый свет в результате Джоулева нагрева. Из-за плохой теплопроводности MoS2 температура может достигать 1600 K.
«Пока мы продемонстрировали наши результаты на лампочке размером всего 50 нм — не вся наша полоска светилась с приложением напряжения, а только ее подвешенная часть, — рассказывает профессор Сколтеха Василий Перебейнос. — Полученный нами новый тип светоизлучателя может быть интегрирован в микросхемы и проложить путь к созданию атомaрно тонких, гибких и прозрачных дисплеев и полупроводников из дихалькогенидов».