基于 Te/MoS2 p-n 异质结的可垂直调控中红外电子发光
介观与纳米尺度物理
2026-04-01 v1
摘要
中红外（MIR）发射器是先进光子系统的关键组件，推动着化学传感、环境监测、医疗诊断、热成像和光空间通信等领域的进展。传统基于 III-V 异质结构的 MIR 发射器依赖于在刚性匹配晶格衬底上进行复杂的等离子生长，且与 CMOS 或柔性平台的集成兼容性有限。最近基于二维材料（如黑磷）开发的新型 MIR 发射器更适用于芯片级应用，但面临稳定性和发射效率挑战。基于 Te 高度有效的光致发光的近期发现，我们展示了一个可垂直调控的中红外光电二极管，由多层过渡金属硫化物（TMD）MoS2 和碟硒（Te）组成的范德瓦尔斯异质结构成。该器件在 25 K 时正偏置下发射居中 3.5 m 的偏振电子发光（EL），且 EL 可持续至 80 K 并伴随强度降低。在调控 MoS2 费米水平的情况下，band alignment 和注入效率被调制，从而实现对 EL 强度的动态调控。发射在不同偏置和加压下保持谱上稳定，表明为 robust 的带边复合。这些结果表明，Te/TMD 异质结构是集成化偏振中红外光子电子器件的有前景平台。
引用
@article{arxiv.2603.29563,
title = {Gate-Tunable Mid-Infrared Electroluminescence from Te/MoS2 p-n Heterojunctions},
author = {Shiyu Wang and Delang Liang and Zhi Zheng and Mingyang Qin and Yuchun Chen and Jie Sheng and Shula Chen and Lin Li and Changgan Zeng and Anlian Pan and Jinluo Cheng and Dong Sun},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.29563},
year = {2026}
}