MoSe2/WSe2 范德瓦耳斯异质结构中的双重间接层间激子
材料科学
2018-05-24 v1
摘要
一类新兴的半导体异质结构通过将过渡金属硫族化物（TMDs）等离散单层堆叠形成范德瓦耳斯异质结构。在这些结构中，可以产生层间激子（ILEs），即空间间接的束缚电子-空穴对，其中电子位于一个 TMD 层而空穴位于相邻层。利用最先进的制备技术，我们在 MoSe2/WSe2 异质结构中清晰地分辨出同一 ILE 产生的、相隔 24 meV 的两个不同发射峰。这些峰强度几乎相等，表明它们具有共同特征，且在圆偏振光激发下具有相反的圆偏振。第一性原理计算成功解释了这些观测——计算表明两个发射特征均源于动量空间中间接的激子跃迁，因自旋轨道耦合而劈裂，且包含层间杂化对于正确描述 ILE 跃迁至关重要。尽管在动量空间分离明显，我们发现电子在实空间中在 MoSe2 和 WSe2 两层均有显著权重，这与通常假设的模型相反。这对于理解 TMD 异质结构的静态与动态性质是一个重要考量。
引用
@article{arxiv.1802.05310,
title = {Double Indirect Interlayer Exciton in a MoSe2/WSe2 van der Waals Heterostructure},
author = {Aubrey T. Hanbicki and Hsun-Jen Chuang and Matthew R. Rosenberger and C. Stephen Hellberg and Saujan V. Sivaram and Kathleen M. McCreary and I. I. Mazin and Berend T. Jonker},
journal= {arXiv preprint arXiv:1802.05310},
year = {2018}
}
备注
17 page manuscript with 4 figures and 44 references, 22 page supplement with 20 figures and 20 references