用于原子级薄二维半导体应变工程的介电纳米天线
介观与纳米尺度物理
2021-07-01 v2 材料科学
摘要
原子级薄的二维半导体过渡金属硫族化物（TMDs）在发生不可逆损伤前可承受大量应变。这一独特性质为调控TMDs的光学与电子性质提供了一条有前景的途径，例如将其沉积在纳米结构表面上，从而在纳米尺度产生位置依赖的应变。此处，我们展示了置于磷化镓（GaP）光子纳米天线上的单层与双层TMD WSe的应变诱导光学性质改变。由于与纳米天线受限光学模式的高效耦合，TMD层应变区域的 photoluminescence（PL，光致发光）得到增强。因此，通过追踪PL峰的移动，我们推断沉积于不同半径纳米天线上的WSe的应变变化。与所提理论一致，在WSe单层中观察到高达的应变。我们还估计双层中实现了的应变，并伴随这一通常为间接带隙半导体中直接带隙的出现。在低温下，我们发现了WSe层最应变纳米尺度部分中激子受限的证据，这也由我们的理论模型所预测。我们的结果对介电与等离激元纳米天线均直接相关，表明原子级薄半导体中的应变可用作纳米光子器件中光-物质相互作用工程的附加参数。
引用
@article{arxiv.2002.04278,
title = {Dielectric nano-antennas for strain engineering in atomically thin two-dimensional semiconductors},
author = {Luca Sortino and Matthew Brooks and Panaiot G. Zotev and Armando Genco and Javier Cambiasso and Sandro Mignuzzi and Stefan A. Maier and Guido Burkard and Riccardo Sapienza and Alexander I. Tartakovskii},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.04278},
year = {2021}
}
备注
peer-reviewed version, 4 figures main text, 5 figures supporting information