原子薄过渡金属硫族化物半导体中激子的频率依赖衬底屏蔽
材料科学
2018-07-18 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
原子薄过渡金属硫族化物（TMDCs）层由于二维载流子限制与弱介电屏蔽的联合作用，表现出载流子间异常强的库仑相互作用。层间耦合的范德瓦耳斯性质使得易于将 TMDC 层集成到具有不同介电或金属衬底的异质结构中。这允许裁剪这些材料的电子与光学性质，因为原子薄层内的库仑相互作用极易受环境屏蔽影响。本文从理论上研究 TMDCs 中由于大密度范围内掺杂载流子的体衬底所引起的动态屏蔽效应，从而提供三维等离激元作为可调自由度。我们报道了广泛的重整化效应补偿，导致比静态衬底屏蔽预测光谱上更稳定的激子，即使等离激元与激子共振。我们还发现由于动态屏蔽，单粒子带隙对衬底掺杂密度存在非平凡依赖。我们的研究为通过纳米尺度上任意等离激元环境操控 TMDC 激子的机制提供了微观见解。
引用
@article{arxiv.1804.01352,
title = {Frequency-dependent substrate screening of excitons in atomically thin transition metal dichalcogenide semiconductors},
author = {A. Steinhoff and T. O. Wehling and M. Rösner},
journal= {arXiv preprint arXiv:1804.01352},
year = {2018}
}