二硫化鉬的超薄結構強度高、重量輕、柔韌性好，這些特性使其適用于很多應用領域，如高性能撓性電子。不過此超薄半導體材料與光的相互作用微弱，限制了這一材料在發光和光吸收應用領域的發展。
“問題是這些材料只有單層厚，” Koray Aydin說，他是麥考密克工程學院（McCormick School of Engineering）電子工程和計算機科學助理教授。“所以用于發光或吸收光的材料數量有限。為了讓這些材料具有光電子學實際應用價值，我們需要增強它們與光的相互作用。”
Aydin及其團隊通過結合納米技術、材料科學和等離子學技術解決了這一問題。他們團隊設計并制作了一系列銀納米盤，將它們安裝排列在一片二硫化鉬上。他們不僅發現納米盤可以增強二硫化鉬的發光性，同時也確定了最為有效的納米盤直徑為130nm。
“我們已經知道這些等離子納米結構能夠吸收和捕捉住少量的光，” Aydin實驗室中的博士后研究生Serkan Butun說道。“現在我們證明了將銀納米盤置于該材料之上會使該材料的發光性能提高12倍。”
使用納米結構——而不是連續膜覆蓋二硫化鉬——可以使得材料保留其撓性特征和固有的機械性能。
該研究得到了西北大學材料研究科學與工程中心（Northwestern’s Materials Research Science and Engineering Center）以及可持續性和能源研究所（the Institute for Sustainability and Energy at Northwestern）的支持。亞利桑那州立大學（Arizona State Univ.）材料科學和工程助理教授Sefaatiin Tongay提供了研究所需的大面積單層二硫化鉬材料。
增強了其發光性能后，二硫化鉬就可以作為發光二極光的一種優良備選材料。該研究團隊的下一個目標就是采用同樣方法增強這一材料的光吸收性能，使其成為太陽能電池和光電探測器應用領域的優良材料。
“這是一個巨大的進步，但研究之路還長著呢，” Aydin說。“可能還有很多方法可以增強材料的發光性，不過目前我們已經成功證明極薄材料的發光性是可以人為加強的。”
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