带边缘载流子捕获限制WSe$_2$光发射
介观与纳米尺度物理
2026-01-06 v1 材料科学
摘要
过渡金属二硫化物( TMDs)的单层材料表现出强烈光致发光，这是用于发光二极管和单光子发射器的理想特性。由于发射强度受缺陷密度和氧化程度的显著影响，理解这些因素对阐明光致发光效率至关重要。然而，由于鉴别单个单层材料过程耗时，针对高品质提取 TMDs的研究仅限于少数样品。本文报告了对200多个WSe提取单层材料在室温下激发态寿命和光谱的调查。我们发现，光致发光寿命与强度之间存在线性相关性，这一相关性跨越数百个单层材料以及单个单层材料内部均成立。通过刻意的光氧化实验结果表明，这一相关性源于光诱导带缘载流子陷阱，这些陷阱引入一种与激子发射竞争的非辐射衰竭通道。我们的工作凸显了控制此类陷阱的重要性，因为它们是亮光致发光的主要限制因素。
引用
@article{arxiv.2601.01529,
title = {Band-Edge Carrier Trapping Limits Light Emission in WSe$_2$},
author = {Juri G. Crimmann and Sander J. W. Vonk and Yannik M. Glauser and Gabriel Nagamine and David J. Norris},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.01529},
year = {2026}
}