少层黑磷中层依赖激子束缚能的测定
介观与纳米尺度物理
2018-03-20 v2
摘要
半导体中电子与空穴的吸引形成激子，其很大程度上决定了宿主材料的光学性质，从而决定器件性能，尤其对于低维系统。单层和少层黑磷(BP)是新兴的二维(2D)半导体。尽管具有基础重要性和技术意义，激子物理的实验研究仍相当有限。在此，我们报道了通过红外吸收光谱对超高质量少层BP（层数(L)厚度范围2至6层）激子束缚能的首次系统测量。我们的实验使我们确定激子束缚能从213 meV (2L) 降至106 meV (6L)。随层数的标度行为可由考虑非局域屏蔽效应的解析模型很好描述。对外延单层的外推给出约800 meV的大束缚能。我们的研究为2D激子及其从2D到3D的跨越提供了见解，并表明少层BP是用于潜在红外应用的有前景的高质量光电子材料。
引用
@article{arxiv.1711.01713,
title = {Determination of layer-dependent exciton binding energies in few-layer black phosphorus},
author = {Guowei Zhang and Andrey Chaves and Shenyang Huang and Fanjie Wang and Qiaoxia Xing and Tony Low and Hugen Yan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1711.01713},
year = {2018}
}
备注
updated version, now 2 layer BP exciton binding energy is included