Dinámica electrónica en materiales bidimensionales

Abstract

A la hora de estudiar cómo se comporta un material, no sólo hay que tener en cuenta su composición, sino también su dimensionalidad y su estructura. El aislamiento del grafeno en 2004 revolucionó el interés por los materiales bidimensionales, el cual continúa presente hoy en día, ya que estos materiales muestran características muy diferentes a las de los materiales tridimensionales masivos con la misma composición. En concreto, los dicalcogenuros de metales de transición presentan propiedades extraordinarias relacionadas con la optoelectrónica, debido a su estructura cristalina, a la aparición de un gap directo cuando se reducen las dimensiones del cristal, y a la creación de pares ligados electrón-hueco. En este trabajo se presenta una revisión bibliográfica de estos materiales, donde se incluyen sus propiedades más notables, además de una contribución personal, en la que se ha desarrollado un modelo teórico que estudia el comportamiento de un excitón bajo la acción de un campo eléctrico externo, seguido de un análisis sobre las medidas eléctricas tomadas en muestras de disulfuro de molibdeno bidimensional MoS2 aisladas en el laboratorio.

When it comes to study how a system functions, it is not only its composition but also its dimensionality and structure that must be taken into account. The isolation of graphene in 2004 sparked an interest in two-dimensional materials, which is still growing nowadays, as these materials exhibit very different features from their bulk three-dimensional counterparts. In particular, transition metal dichalcogenides show outstanding properties concerning optoelectronics, owing to their crystalline structure, the appearance of a direct bandgap when the crystal dimensions are reduced, and the creation of electron-hole bound pairs. In this BSc thesis a literature review of these materials is provided, including their most remarkable properties, as well as a personal contribution, in which a theoretical model has been developed to study the behavior of an exciton under the action of an external electric field, followed by an analysis of a series of electrical measures taken on twodimensional molybdenum disulfide (MoS2) samples isolated in the laboratory.