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カメラやソーラーパネルの

 内側では、光検出器が光を吸収してそれを有用な電子信号に変換している。この素子の性能は、素知らぬ顔で、光子を、電子や陽電荷種であるホールに変換する効率に依存する。この電子—ホールペア(e-h)が材料の中を移動し電気が発生する。改良のための方法の一つは材料をナノスケールまで縮小させることであり、量子ドット、炭素ナノチューブ、グラフェンが使われ、光子一つから、一つ以上のe-hが発生する100%以上の効率になる。今回、遷移金属ジカルコゲニドと呼ばれる超薄い二次元材料を用いて300%以上の効率が達成された[1]。光検出器は、MoSe2の単一層で挟まれたWSe2の二つの原子層でできている。この場合光子がWSe2層に当たると、電子がホップしてMoSe2層に移動し別のe-hペアができる。小さな電圧を層にかけると効率は350%まで向上する。ジカルコゲニドを使う利点は結晶性であり、量子ドットよりも電子輸送の点で優れている。ここでは二次元(2-D)金属ジカルコゲニドを用いているが、2-D材料は1000以上の化合物ライブラリーがあるもののほとんどの特性が明らかにされていない。ちなみに光子、格子戸は開けない。

[1] Chemical & Engineering News, 2017 October 23, p. 6.

DOI: 10.1038/nnano.2017.203

17.11.13

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