通过从低带隙到高带隙二维材料的层间能量转移实现激发依赖的高位激子交换
材料科学
2024-11-01 v2 应用物理
摘要
单层过渡金属二硫族化物（TMD）中的高光吸收率（~15%）和强光致发光（PL）发射使其成为光电应用的理想候选材料。相互竞争的层间电荷转移（CT）和能量转移（ET）过程控制着TMD异质结（HSs）中的光生载流子弛豫路径。在TMD中，与CT过程不同，长距离ET可以存活至数十纳米。我们的实验表明，由于两种TMD之间高能激子态的共振重叠，从单层WSe2到MoS2通过层间hBN发生了有效的ET，导致HS MoS2的PL发射增强。这种从低光学带隙材料到高光学带隙材料的非常规ET在TMD HSs中并不典型。随着温度升高，由于电子-声子散射增加，ET过程变弱，破坏了增强的MoS2发射。我们的工作为长距离ET过程及其对光生载流子弛豫路径的影响提供了新的见解。
引用
@article{arxiv.2301.05644,
title = {Excitation-Dependent High-Lying Excitonic Exchange via Interlayer Energy Transfer from Lower-to-Higher Bandgap 2D Material},
author = {Arka Karmakar and Tomasz Kazimierczuk and Igor Antoniazzi and Mateusz Raczyński and Suji Park and Houk Jang and Takashi Taniguchi and Kenji Watanabe and Adam Babiński and Abdullah Al-Mahboob and Maciej R. Molas},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.05644},
year = {2024}
}
备注
5 figures and SI included