برای تنظیم باندگپ در یک ساختار نیمه‌هادی تک‌لایه، محققان روشی با کارایی بالا ارائه کردند که موجب تسهیل فرایند تنظیم باندگپ می‌شود.
روشی ساده برای تنظیم باندگپ در نیمه‌هادی‌های تک‌لایه
برای تنظیم باندگپ، دانشمندان معمولا از مهندسی آلیاژ‌ها استفاده می‌کنند، فرایندی که در آن دو یا چند ماده با هم ترکیب شده تا بتوان به خواص موردنظر رسید. تنظیم باندگپ یک عامل مهم در کنترل هدایت الکتریکی و ویژگی‌های نوری نیمه‌هادی‌ها است.
اما مهندسی باندگپ نیمه‌هادی‌های رایج از طریق فرایند آلیاژسازی معمولا از روی حدس انجام می‌شود چرا که دانشمندان روشی در اختیار ندارند به‌صورت مستقیم ببینند که آیا اتم‌های آلیاژ با الگوهای خاصی مرتب شده‌اند یا به‌صورت تصادفی جاگیری کرده‌اند.
به‌تازگی مقاله‌ای در نشریه Physical Review Letters به چاپ رسیده است که در آن یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی زتل ماروین کوهن، دانشمند ارشد دانشکده علوم مواد در آزمایشگاه ملی لارنس برکلی و اساتید فیزیک در دانشگاه کالیفرنیا، نشان دادند که می‌توان باندگپ موردنیاز برای بهبود عملکرد نیمه‌هادی‌ها را مهندسی کرد. این کار برای توسعه نسل جدید ادوات اپتوالکترونیک، ترموالکتریک و حسگرها مناسب است.
در این پروژه، محققان تک‌لایه‌ها و چند‌لایه‌هایی از جنس دیکلکوژنید فلزات انتقالی دوبعدی (TMD) که از آلیاژ رانیوم نیوبیوم دی‌سولفید ساخته شده را بررسی کردند. آزمایش‌های میکروسکوپ الکترونی، نوارهای پراهمیت ایجاد شده توسط اتم‌های فلزی رنیوم و نیوبیوم در ساختار شبکه آلیاژ TMD را نشان دادند.
یک تجزیه‌وتحلیل آماری، آنچه را که تیم تحقیقاتی در آن تردید داشت، تایید کرد، این تحلیل نشان داد که اتم‌های فلزی در آلیاژ TMD ترجیح می‌دهند در مجاورت دیگر اتم‌های فلزی قرار گیرند که با ساختار تصادفی سایر آلیاژ‌های TMD در این دسته مغایرت دارد.
محاسبات انجام شده در مرکز ملی محاسبات علمی تحقیقاتی انرژی به رهبری مهمت دوگان پژوهشگر پسادکتری در آزمایشگاه کوهن دانشگاه کالیفرنیا نشان داد که چنین چیدمان اتمی می‌تواند باندگپ را تغییر دهد.
اندازه‌گیری طیف‌سنجی نوری انجام شده نیز تایید کرد که باندگپ در ساختار آلیاژ TMD با تغییر تعداد لایه‌های ماده تنظیم شده است.
