不同系列的过渡金属二硫属化物（TMDCs）材料已经用于各种光电应用，例如光电探测器、发光二极管和激光器。通常，光电器件的检测或发射范围对于活性材料的带隙是唯一的。因此，为了提高这些器件的性能，研究人员已经投入了大量的研究来调节带隙，例如门控、应变和介电工程。然而，这些方法的可控性非常有限(通常约为0.1 eV)。相比之下，将TMDCs合金化是一种有效的方法，其产生依赖于成分的带隙，并且能够在宽范围内发光。

近日，名古屋大学Taishi Takenobu，Jiang Pu，东京都立大学Yasumitsu Miyata展示了使用成分渐变的单层TMDC合金制造基于电解质的连续颜色可调的发光二极管。

文章要点

1）CVD生长的单层WS_2(1-x)Se_2x合金薄片显示出空间组成梯度（x从0变化到1 ）,并且该组成梯度直接导致相同样品中的光发射能量从2.1 eV变化到1.7 eV。

2）研究人员使用离子凝胶作为电解质，制备了能够通过调节偏压条件来控制发光位置的单层合金LED。通过改变合金通道内的发光位置，在该LED器件上进行EL成像和光谱分析。因此，研究人员成功地制造了第一个连续和可逆的颜色可调的LED，使用成分渐变的单层合金精确控制发光位置。

3）特别是，这种方法不需要任何外部光学和机械部件来调节发射颜色，相反，能够使用单一材料/设备完成宽范围光谱(发射和吸收)。因此，这项研究为探索单层TMDC基宽带光电子器件的应用提供了新的见解。

参考文献

Jiang Pu, et al, Continuous color-tunable light-emitting devices based on compositionally graded monolayer transition metal dichalcogenide alloys, Adv. Mater. 2022

DOI: 10.1002/adma.202203250

https://doi.org/10.1002/adma.202203250