非均匀应变单层WS$_2$中激子到三子的动力学与高效转换
介观与纳米尺度物理
2020-05-20 v1 软凝聚态物质
摘要
我们研究了受控非均匀机械应变下单层半导体WS中激子与三子的输运。我们利用基于原子力显微镜（AFM）的装置主动控制并调节应变分布，其中单层由AFM针尖压入产生形变。光学光谱用于揭示激发载流子的动力学。非均匀应变构型局域改变了WS的价带与导带，产生有效力将激子与三子吸引向AFM针尖下方最大应变点。我们观察到应变下WS光致发光谱的显著变化，并用漂移-扩散模型予以解释。我们表明，中性激子的输运——此前被认为在非均匀应变二维半导体中高效并被称为“漏斗效应”——在室温下可忽略不计，与先前观测相反。相反，我们发现非均匀应变分布下自由载流子的重新分布导致了激子到三子的高效转换。即便无电学栅极调控，转换效率也达到。我们的结果解释了先前实验中的不一致，并为新型光电器件铺平了道路。
引用
@article{arxiv.1911.04451,
title = {Dynamics and efficient conversion of excitons to trions in non-uniformly strained monolayer WS$_2$},
author = {Moshe G. Harats and Jan N. Kirchhof and Mengxiong Qiao and Kyrylo Greben and Kirill I. Bolotin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.04451},
year = {2020}
}
备注
6 pages, 4 figures