通过介质环境修饰实现二维半导体中的兰子局化
介观与纳米尺度物理
2026-05-22 v2
摘要
单层半导体因其原子尺度厚度，呈现独特的静电环境，由于半导体薄膜与周围材料之间的尖锐界面。这些界面显著影响准粒子能带结构以及电荷载流子之间的静电相互作用。在这些材料中，结合电子-空穴对(兰子)在超薄层中的行为是一个关键关注领域，这在其光电子属性中发挥着关键作用。本文研究了通过工程化周围的介质环境来生成能够完全约束兰子在薄半导体中的势阱的可行性。通过评估对能带重整化和电子-空穴库仑相互作用强度的同时效应，这些效应与包围单层材料的材料屏蔽效应相关，我们预期存在能量低的区域，其中可能实现兰子中心质量的局化。我们的结果表明，对于某些介质配置，可能在十毫尔瓦级实现兰子本征能级的完全离散化。这种对二维兰子能级的能量量化可用于开发新一代光电子器件，这些器件是量子计算和量子通信技术进步所必需的。
引用
@article{arxiv.2411.00385,
title = {Exciton localization in two-dimensional semiconductors through modification of the dielectric environment},
author = {Kelly Y. Muñoz-Gómez and Hanz Y. Ramírez-Gómez},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.00385},
year = {2026}
}