Emissão de luz por defeitos em materiais bidimensionais

• Processo: 18/08543-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Vigência (Início): 01 de outubro de 2018
• Vigência (Término): 31 de julho de 2022
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Luiz Fernando Zagonel
• Beneficiário: Ricardo Javier Peña Román
• Instituição Sede: Instituto de Física Gleb Wataghin (IFGW). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 14/23399-9 - Heteroestruturas em nanofios semicondutores: emissores de luz nanométricos estudados por microscopia de varredura de tunelamento, AP.JP
• Bolsa(s) vinculada(s): 20/12480-0 - Emissão de fótons individuais a partir de defeitos pontuais e hot spots induzidos pelo substrato em semicondutores bidimensionais: um estudo via luminescência induzida em microscopia de varredura de tunelamento, BE.EP.DR
• Assunto(s): Materiais nanoestruturados Propriedades eletrônicas Propriedades ópticas Luminescência Microscopia eletrônica de transmissão Microscopia eletrônica de varredura Microscopia de tunelamento Ensaios de defeitos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: defeitos pontuais | materiais 2D | microscopia | Otica | nano-ótica

Resumo

Neste projeto desejamos estudar defeitos individuais em nanoestruturas bidimensionais e as propriedades eletrônicas e óticas desses defeitos. De fato, defeitos pontuais (vacâncias, átomos substitucionais e associações) têm profundos efeitos na luminescência de nitreto de boro hexagonal (hBN) e alguns calcogenos de metais de transição (TMDs), como MoS2 e WSe2. Nesses materiais defeitos pontuais podem ser fontes de fótons únicos (SPE), podem aumentar a eficiência quântica ou mudar as energias de emissão. Apesar de todo o interesse tecnológico e científico, muitas questões permanecem em aberto com relação ao papel de cada tipo de defeito e como controlar a densidade para se obter as propriedades desejadas. Para isso, planejamos gerar defeitos de forma controlada através de feixes de íons de baixa energia (~150 eV) e estudar a morfologia, estrutura eletrônica e emissão de luz através de técnicas de microscopia de alta resolução adaptadas aos estudos de ótica, que são Catodoluminescência em Microscopia Eletrônica de Transmissão em modo Varredura (CL-STEM) e Luminescência em Microscopia de Varredura de Tunelamento. Essa metodologia permitirá o rápido avanço na compreensão de defeitos individuais e dessa fronteira do conhecimento. (AU)

Publicações científicas

(6)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

PENA ROMAN, RICARDO JAVIER; AUAD, YVES; GRASSO, LUCAS; ALVAREZ, FERNANDO; BARCELOS, INGRID DAVID; ZAGONEL, LUIZ FERNANDO. Tunneling-current-induced local excitonic luminescence in p-doped WSe(2)monolayers. NANOSCALE, v. 12, n. 25, p. 13460-13470, JUL 7 2020. (18/08543-7, 14/23399-9)

PENA ROMAN, RICARDO JAVIER; POMMIER, DELPHINE; BRETEL, REMI; LOPEZ, LUIS E. PARRA; LORCHAT, ETIENNE; CHASTE, JULIEN; OUERGHI, ABDELKARIM; LE MOAL, SEVERINE; BOER-DUCHEMIN, ELIZABETH; DUJARDIN, GERALD; et al. Electroluminescence of monolayer WS2 in a scanning tunneling microscope: Effect of bias polarity on spectral and angular distribution of emitted light. PHYSICAL REVIEW B, v. 106, n. 8, p. 7-pg., 2022-08-24. (18/08543-7, 20/12480-0, 14/23399-9)

ROMAN, RICARDO JAVIER PENA; COSTA, FABIO J. R. COSTA; ZOBELLI, ALBERTO; ELIAS, CHRISTINE; VALVIN, PIERRE; CASSABOIS, GUILLAUME; GIL, BERNARD; SUMMERFIELD, ALEX; CHENG, TIN S.; MELLOR, CHRISTOPHER J.; et al. Band gap measurements of monolayer h-BN and insights into carbon-related point defects. 2D MATERIALS, v. 8, n. 4, OCT 2021. (18/08543-7, 14/23399-9)

DO AMARAL, GABRIELA MOURA; TONON, ISABELA DA COSTA; PENA ROMAN, RICARDO JAVIER; PLATH, HANNAH DE OLIVEIRA; TANIGUCHI, THEO MASSAO; DE LIMA, LUIS HENRIQUE; ZAGONEL, LUIZ FERNANDO; LANDERS, RICHARD; DE SIERVO, ABNER. Epitaxial growth, electronic hybridization and stability under oxidation of monolayer MoS2 on Ag(111). Applied Surface Science, v. 538, FEB 1 2021. (07/54829-5, 18/08543-7, 16/21402-8, 07/08244-5)

PENA ROMAN, RICARDO JAVIER; AUAD, YVES; GRASSO, LUCAS; PADILHA, LAZARO A.; ALVAREZ, FERNANDO; BARCELOS, INGRID DAVID; KOCIAK, MATHIEU; ZAGONEL, LUIZ FERNANDO. Design and implementation of a device based on an off-axis parabolic mirror to perform luminescence experiments in a scanning tunneling microscope. Review of Scientific Instruments, v. 93, n. 4, p. 18-pg., 2022-04-01. (21/06893-3, 18/08543-7, 14/23399-9)

PENA ROMAN, RICARDO JAVIER; BRETEL, REMI; POMMIER, DELPHINE; LOPEZ, LUIS ENRIQUE PARRA; LORCHAT, ETIENNE; BOER-DUCHEMIN, ELIZABETH; DUJARDIN, GERALD; BORISOV, ANDREI G.; ZAGONEL, LUIZ FERNANDO; SCHULL, GUILLAUME; et al. Tip-Induced and Electrical Control of the Photoluminescence Yield of Monolayer WS2. Nano Letters, v. 22, n. 23, p. 8-pg., 2022-12-14. (20/12480-0, 14/23399-9, 18/08543-7)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

ROMÁN, Ricardo Javier Peña. Investigating the electronic and optical properties of atomically thin materials with a scanning tunneling microscope. 2022. Tese de Doutorado - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Física Gleb Wataghin Campinas, SP.