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基于室温下CsPbBr_3量子点电荷转移的单层MoS_2能带隙重整化

介观与纳米尺度物理 2020-10-28 v1

摘要

单层过渡金属硫族化合物中的多体效应和强库仑相互作用导致本征带隙缩小,源于电学/光学带隙、激子结合能和自旋轨道分裂的重整化。这种重整化现象通常在低温下观察到,且需要高的光子激发密度。在此,我们展示了通过电荷转移在锚定于CsPbBr_3钙钛矿量子点的单层MoS_2中实现的增强型能带隙重整化,且在室温下发生。从钙钛矿显著转移的电子量引起MoS_2中的大等离子体屏蔽。异质结构中的带隙以最小泵浦流密度红移了84 meV,这是室温下单层MoS_2中最高的能带隙重整化,并随泵浦流密度的进一步增加而饱和。我们进一步发现能带隙重整化的幅度与Thomas-Fermi屏蔽长度成反比。这为在现有大量大带隙范德瓦耳斯异质结构库中探索能带隙重整化提供了充足空间,以面向太阳能电池、光电探测器和发光二极管等实用器件。

关键词

引用

@article{arxiv.2010.14015,
  title  = {Bandgap renormalization in monolayer MoS_2 on CsPbBr_3 quantum dot via charge transfer at room temperature},
  author = {Subash Adhikari and Ji-Hee Kim and Bumsub Song and Manh-Ha Doan and Minh Dao Tran and Leyre Gomez and Hyun Kim and Hamza Zad Gul and Ganesh Ghimire and Seok Joon Yun and Tom Gregorkiewicz and Young Hee Lee},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2010.14015},
  year   = {2020}
}