研究チームは、単層半導体において1つの接点だけで済む、新しいデバイス構造を考案した。具体的には、単層半導体を絶縁体の上に積層し、この単層側に金属層を置いて電子を注入するソース電極とし、絶縁体の下にSi層を置いてゲート電極とした。ここに絶縁体を挟んでマイクロ秒オーダー周期の交流信号を印加すると、極性がスイッチするごくわずかの時間、半導体中に正孔と電子が同時に存在し両者が結合、単層半導体とソース電極の境界付近でパルス状の光が発生することを見出した。さらに、このデバイスを数ミリサイズにスケールアップすると共に、MoS2、WS2、MoSe2、WSe2という4種類のTMDC材料を使い、4種類の異なる発光を得ることに成功した。

この技術は未だコンセプト実証段階にあり、一般的なLEDが持つ25～30％の効率に対して、わずか1％程度だと見られている。研究チームを率いるAli Javey教授は、「この技術の実用化には多くの研究が必要だが、今回単層半導体へ電荷を注入する構造の設計を提案できたことは大きな前進だ」と、その研究成果を説明している。

（fabcross for エンジニアより転載）