面向激子器件应用的栅极可调的三激子开关
应用物理
2020-03-24 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
三激子是带正或负电荷的激子物种，因此与中性激子不同，三激子的流动可产生可检测净电荷电流。在有利掺杂条件下，三激子可通过共振激发以相干方式产生。在这项工作中，我们利用这些性质在少层石墨烯/单层 WS2/单层石墨烯垂直异质结中演示了栅极控制的三激子开关。通过使用高分辨率光谱扫描并通过温度控制改变 WS2 夹层的带隙，我们获得了依赖于栅极电压的垂向光电流，其强烈依赖于激发的光谱位置，且当激发能量与三激子峰位置共振时光电流最大。此外，由此产生的共振光电流可通过底部单层石墨烯的不完全屏蔽施加的背栅电压有效调控，且光电流与栅极依赖的三激子强度强相关，而非共振光电流仅表现出微弱的栅极依赖性——明确证明了共振下的三激子驱动光电流产生。我们估计该器件的开关时间低于 100 fs。这些发现有助于在层状材料中演示超快激子器件。
引用
@article{arxiv.2003.10108,
title = {Gate-tunable trion switch for excitonic device applications},
author = {Sarthak Das and Sangeeth Kallatt and Nithin Abraham and Kausik Majumdar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.10108},
year = {2020}
}