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2024 article

Visualizing and Controlling of Photogenerated Electron–Hole Pair Separation in Monolayer WS 2 Nanobubbles under Piezoelectric Field

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Rattachement africain : cn, ae, us. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

The piezoelectric properties of two-dimensional semiconductor nanobubbles present remarkable potential for application in flexible optoelectronic devices, and the piezoelectric field has emerged as an efficacious pathway for both the separation and migration of photogenerated electron–hole pairs, along with inhibition of recombination. However, the comprehension and control of photogenerated carrier dynamics within nanobubbles still remain inadequate. Hence, this study is dedicated to underscore the importance of in situ detection and detailed characterization of photogenerated electron–hole pairs in nanobubbles to enrich understanding and strategic manipulation in two-dimensional semiconductor materials. Utilizing frequency modulation kelvin probe force microscopy (FM-KPFM) and strain gradient distribution techniques, the existence of a piezoelectric field in monolayer WS 2 nanobubbles was confirmed. Combining w/o and with illumination FM-KPFM, second-order capacitance gradient technique and in situ nanoscale tip-enhanced photoluminescence characterization techniques, the interrelationships among the piezoelectric effect, interlayer carrier transfer, and the funneling effect for photocarrier dynamics process across various nanobubble sizes were revealed. Notably, for a WS 2 /graphene bubble height of 15.45 nm, a 0 mV surface potential difference was recorded in the bubble region w/o and with illumination, indicating a mutual offset of piezoelectric effect, interlayer carrier transfer, and the funneling effect. This phenomenon is prevalent in transition metal dichalcogenides materials exhibiting inversion symmetry breaking. The implication of our study is profound for advancing the understanding of the dynamics of photogenerated electron–hole pair in nonuniform strain piezoelectric systems, and offers a reliable framework for the separation and modulation of photogenerated electron–hole pair in flexible optoelectronic devices and photocatalytic applications.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé, mais le titre doit être comparé manuellement.

Titre Crossref
Visualizing and Controlling of Photogenerated Electron–Hole Pair Separation in Monolayer WS <sub>2</sub> Nanobubbles under Piezoelectric Field
Date Crossref
02/07/2024
Éditeur
American Chemical Society (ACS)
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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