近日，我院游陆-方亮课题组对二维金属磷硫化物及其异质结器件开展铁电场效应荧光调控的研究。相关工作以“Electrostatic Coupling in MoS2/CuInP2S6 Ferroelectric vdW Heterostructures”为题发表在国际高水平期刊Advanced Functional Materials上。物理学院硕士研究生李平为文章的第一作者，方亮教授和游陆教授为共同通讯作者。
近年来，铁电范德华 (vdW) 异质结因其具有二维和铁电材料的各自优点，正在成为新颖的低功耗、多功能性器件。长久以来，人们致力于测量极化束缚电荷产生的非易失性场效应对器件性能的影响，而对于异质结界面处的极化电荷和注入电荷之间的相互作用缺乏深入的理解。本文构建了二维半导体MoS2和铁电CuInP2S6组成的vdW异质结，并通过对铁电畴、表面电势和光致发光特性表征，研究了极化翻转和静电耦合之间的关联性。研究结果表明伴随极化翻转的电荷注入效应是引发MoS2的电学和光致发光特性的本质原因。反过来，MoS2的光响应也会影响CuInP2S6的极化稳定性。这项工作从微观上阐明了vdW铁电-半导体异质结中的静电相互作用，对于理解和阐明相关文献中的争议性结果提供了直接的微观物理依据，并为促进铁电场效应异质结的实际应用提供了新思路。
在另一项工作中，我院游陆-方亮课题组和雎胜课题组开展合作，研究了二维金属磷硫化物In4/3P2S6的光学和晶格振动的尺寸效应，相关工作以“Size effect on optical and vibrational properties of van der Waals layered In4/3P2S6”为题发表在应用物理知名期刊APL Materials上，并被选为Editor’s Pick。物理学院硕士研究生周海林和博士研究生周琚、王顺为文章的共同第一作者，雎胜教授、方亮教授和游陆教授为共同通讯作者。
在本项工作中，通过采用偏振光显微镜、共聚焦显微拉曼光谱和显微荧光光谱等手段，系统研究了In4/3P2S6晶体从块体到原子级薄层的尺寸效应对其光学和晶格振动特性的影响，并发现当薄层厚度趋近于单晶体层极限时，结构和晶格的无序性逐渐增大，并伴随着晶格声子的软化和带隙的增加。这些发现对于理解该族化合物的尺寸效应提供了普适的物理机制，同时对于光学各向异性的研究也为构筑新型光电器件提供了可能的应用途径。
以上工作获得了国家自然科学基金委面上项目和江苏省高等学校自然科学研究重大项目的支持。
文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202201359
