Optoelectronic properties in heterostructures of 2-dimensional materials

Abstract

Esta tesis presenta un estudio detallado de las propiedades optoelectrónicas de materiales confinados en 2 dimensiones. Principalmente se estudian materiales de la familia de los dicalcogenuros de metales de transicion (TMDs). Las propiedades de estos materiales se pueden modificar con relativa facilidad por lo que actualmente aparecen como el futuro en campos de optoelectrónica, almacenamiento o codificación de la información (valleytronics).En esta tesis caracterizo las propiedades optoelectrónicas de las barreras de potencial creadas en dispositivos de monocapas atomicas de MoS2 y de heteroestructuras creadas conectando diferente número de capas de MoS2 o entre MoS2 y el superconductor NbSe2. El índice ON/OFF obtenido para ambas heteroestructuras es considerablemente superior a otros dispositivos. El estudio se realiza con diferentes técnicas de microscopia entre las que se encuentran, scanning photocurrent microscopy (SPCM) o tip enhanced photocurrent microscopy (TEPC), entre otras.Una nueva propiedad descubierta en este tipo de materiales es la aparición de un grado de libertad extra conocido como pseudo-spin o valle. Para un número impar de capas, la simetría de inversión esta rota lo que permite acceder y modificar este grado de libertad extra. La forma de detector y modicifar el valle es mediante la aplicación de campos magnéticos y mediante el uso de luz polarizada circularmente. Aquí intentamos modificar el valle en WSe2 sobre un sustrato ferrimagnético que tiene una estructura de dominios magnéticos (YIG).