层状半导体光学光谱指南

在本技术综述中，我们介绍用于层状材料的光学光谱，将其作为获取电子能带结构与晶体细节的非侵入式强有力工具。光子学与光电子学中的潜在应用建立在我们对原子单层尺度上光—物质相互作用的理解之上。此处原子级薄的过渡金属硫族化物，如MoS2与WSe2，是带隙位于光学光谱可见光区的层状半导体模型体系。它们可被组装形成异质结构并组合各组成单层的独特性质。我们综述微光致发光光谱与光学吸收实验的工作原理。我们讨论光学谱中主要吸收与发射特征的物理起源及其调控方式。我们阐释用于变温或加磁场等不同条件下实验的实用装置关键方面，以及检测光斑尺寸与激发激光波长等参数如何影响光学谱。我们描述直接样品环境（如衬底与封装层）对发射与吸收机制的重要影响。最后提供探测层间耦合及分析自旋与谷电子学中载流子极化动力学的光学技术概览。