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不同系列的过渡金属双硫分子配合物（TMDC）材料已用于各种光电器件中，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，人们投入了大量精力来调整带隙。然而，这些方法的可控性受到严重限制（通常为~0.1 eV）。相比之下，合金化TMDC是一种有效的方法，可产生与成分相关的带隙，并可实现宽范围的光发射。在本研究中，来自名古屋大学等单位的研究人员使用成分梯度合金制作了一种颜色可调发光器件。通过化学气相沉积生长的单层WS2/WSe2合金在发光能量方面显示出空间梯度，其变化范围为2.1到1.7eV。通过控制发光位置成功地制作了一种连续可逆的彩色可调谐发光器件。结果为探索基于单层半导体的宽带光学应用提供了一种新方法。相关论文以题目为“Continuous color-tunable light-emitting devices based on
compositionally graded monolayer transition metal dichalcogenide alloys ”发表在Advanced Materials 期刊上。https://onlinelibrary./doi/10.1002/adma.202203250单层VI族过渡金属二氢化物（TMDCs），用公式MX2（M=W，Mo，X=S，Se）表示，是原子薄半导体，直接带隙范围从红外到可见。TMDC具有独特的光学特性。当前，已经发展出了基于TMDC的各种类型的高性能功能光电器件，例如光电探测器、发光二极管（LED）、手性光源、单光子发射器、和激光器。原则上，这些器件的检测或发射能量范围取决于所选活性材料的独特带隙。现有设备不可避免地需要外部机械和光学组件，如光栅和腔体，以调节检测或发射范围。为了扩大这些器件的适用范围，有必要制作带隙可调激子态光电器件。在这方面，人们在光调制方面进行了广泛的努力，涉及电选通、应变工程、化学功能化、和介电屏蔽。然而，控制范围通常限于±0.1 eV的光子能量，其中一些方法在连续和可逆调谐方面也较差。因此，需要一种更有效的宽禁带可控方法来显著提高TMDC光电器件的检测和发射能力。一种很有前景的策略是利用具有不同带隙材料的单层TMDC合金，这是基于化合物半导体的传统半导体工业中常用的方法。作者展示了使用成分梯度单层TMDC合金制造基于电解质的连续彩色可调谐LED。CVD生长的单层WS2（1-x）Se2x合金薄片显示出空间成分梯度（x在0到1之间变化），并且这种成分梯度直接导致相同样品中发光能量从2.1到1.7 eV的变化。因此，作者成功地利用成分梯度单层合金制造了第一个连续和可逆的彩色可调谐LED，精确控制了发光位置。因此，作者相信，该结果为探索基于单层TMDC的宽带光电器件应用提供了新的见解。（文：爱新觉罗星）图2。单层WS2（1-x）Se2x梯度合金的详细PL和理论评估。图3.彩色可调谐单层WS2（1-x）Se2x合金LED。图4.单层WS2（1-x）Se2x合金LED的EL图像分析。
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