单层半导体中二维中性与带电激子的电学调控
介观与纳米尺度物理
2014-03-05 v2
摘要
单层 VI 族过渡金属二硫族化合物最近已成为石墨烯的半导体替代品，其真正的二维性 (2D) 有望阐明新的半导体物理。在此，我们研究了激子和三激子（它们的单电荷对应物），迄今为止在终极 2D 极限下产生和控制它们一直具有挑战性。利用高质量单层二硒化钼 (MoSe2)，我们通过光致发光在场效应晶体管中明确观测并静电调控了正电荷 (X+)、中性 (Xo) 和负电荷 (X-) 激子中的充电效应。三激子充电能很大 (30 meV)，因强限域和重有效质量而增强，而在低于 55 K 的温度下线宽很窄 (5 meV)。这比任何已知的准 2D 系统都具有更大的光谱对比度。我们还发现 X+ 和 X- 的充电能几乎相同，暗示电子和空穴具有相同的有效质量。
引用
@article{arxiv.1211.0072,
title = {Electrical Control of Two-Dimensional Neutral and Charged Excitons in a Monolayer Semiconductor},
author = {Jason S Ross and Sanfeng Wu and Hongyi Yu and Nirmal J Ghimire and Aaron M Jones and Grant Aivazian and Jiaqiang Yan and David G. Mandrus and Di Xiao and Wang Yao and Xiaodong Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1211.0072},
year = {2014}
}
备注
11 pages main text with 4 figures + 7 pages supplemental materials