通过等离激元热电子相干掺杂调控二维半导体带隙
光学
2021-08-04 v1 介观与纳米尺度物理
量子物理
摘要
带隙调控对半导体技术至关重要。传统的调控手段是通过化学、电学或光学方式向晶格掺杂载流子。在此,我们首次展示了通过等离激元热电子相干掺杂晶格,在二维(2D)半导体中实现广泛可调的带隙(室温下重整化可达 650 meV)。具体而言,我们将二硫化钨(WS)单层集成到自组装等离激元晶体中,从而实现半导体激子与等离激元共振之间的相干耦合。伴随此过程,等离激元诱导的热电子可反复填充 WS 导带,导致布居反转以及能带结构与激子弛豫的显著重构。我们的发现为调控二维半导体的光学响应提供了一种创新且有效的手段,使得光子与光电子器件的设计和优化具有极大的灵活性。
引用
@article{arxiv.2003.03694,
title = {Bandgap Control in Two-Dimensional Semiconductors via Coherent Doping of Plasmonic Hot Electrons},
author = {Yu-Hui Chen and Ronnie R. Tamming and Kai Chen and Zhepeng Zhang and Yanfeng Zhang and Justin M. Hodgkiss and Richard J. Blaikie and Boyang Ding and Min Qiu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.03694},
year = {2021}
}