原子级薄发光二极管中单重态与三重态激子种类的电控发射
介观与纳米尺度物理
2021-05-05 v1
摘要
激子是具有自旋单重态和三重态的复合玻色子。在通常的半导体中，若无额外自旋翻转机制，三重态激子的光学发射效率极低。过渡金属硫族化物（TMDs）因其强自旋轨道耦合及其将圆偏振光与具有选择谷和自旋的激子耦合的能力，在谷电子学应用中备受关注。在原子级薄MoSe/WSe TMD范德瓦耳斯（vdW）异质结构中，vdW层的独特原子对准为层间激子提供准角动量，使得原本暗的自旋三重态激子能够发射。在此，我们报道了来自原子级对准TMD异质结构的电控可调自旋单重态和三重态激子发射。我们利用磁场测量有效激子g因子，确认了发光激子的自旋构型。穿过TMD vdW异质结构的层间隧穿电流使得该原子级薄PN结中可由电学产生单重态和三重态激子发射。我们展示了通过电荷注入生成的单重态与三重态激子之间的电控可调性。因此，原子级薄TMD异质结构发光二极管为实现可通过控制原子堆叠对准独立配置自旋与谷量子态的光电子器件提供了一条途径。
引用
@article{arxiv.2012.04022,
title = {Electrically controlled emission from singlet and triplet exciton species in atomically thin light emitting diodes},
author = {Andrew Y. Joe and Luis A. Jauregui and Kateryna Pistunova and Andrés M. Mier Valdivia and Zhengguang Lu and Dominik S. Wild and Giovanni Scuri and Kristiaan De Greve and Ryan J. Gelly and You Zhou and Jiho Sung and Andrey Sushko and Takashi Taniguchi and Kenji Watanabe and Dmitry Smirnov and Mikhail D. Lukin and Hongkun Park and Philip Kim},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.04022},
year = {2021}
}
备注
Extended work of previous study: arXiv:1912.07678