原子级薄 MoS2 薄膜的激子主导介电函数
材料科学
2015-10-13 v1 介观与纳米尺度物理
光学
摘要
我们系统测量了不同层数原子级薄 MoS2 薄膜的介电函数，并证明当薄膜厚度小于 5-7 层时，激子效应在介电函数中起主导作用。介电函数对层数表现出反常依赖性：当薄膜厚度小于 5-7 层时，其随层数增加而减小，但对于较厚的薄膜，其随层数增加而增大。我们表明，这是因为薄 MoS2 薄膜中的激子效应非常强，其对介电函数的贡献可能主导能带结构的贡献。我们还通过用直观模型拟合实验结果，提取了薄膜中依赖于层数的激子束缚能和 Bohr 半径的值。激子效应的主导地位与常规材料中报道的情况形成鲜明对比，后者的介电函数通常由能带结构决定。对介电函数的认识可能使我们具备调控原子级薄 MoS2 薄膜光与物质相互作用的能力，以用于开发新型光子器件，如超材料、波导、光吸收体和光发射体。
引用
@article{arxiv.1510.03121,
title = {Exciton-dominated Dielectric Function of Atomically Thin MoS2 Films},
author = {Yiling Yu and Yifei Yu and Yongqing Cai and Wei Li and Alper Gurarslan and Hartwin Peelaers and David E. Aspnes and Chris G. Van de Walle and Nhan V. Nguyen and Yong-Wei Zhang and Linyou Cao},
journal= {arXiv preprint arXiv:1510.03121},
year = {2015}
}