利用二维半导体中的激子-激子湮灭
介观与纳米尺度物理
2020-04-21 v1
摘要
二维（2D）半导体中强烈的多体相互作用导致了高效的激子-激子湮灭（EEA）。这一过程预期会产生未束缚的高能载流子。在此，我们报道了由高效 EEA 导致的范德华异质结构器件的非常规光响应。我们的异质结构由单层过渡金属二硫族化物（TMD）、六方氮化硼（hBN）和少层石墨烯组成，当光激发载流子拥有足够能量克服 hBN 的高能垒时，器件会展现出光电流。有趣的是，我们发现即使半导体 TMD 层在其基态激子共振处被激发，尽管存在高激子结合能和大的输运势垒，该器件仍展现出中等的光电流量子效率。通过从头计算，我们表明 EEA 会产生高能电子和空穴，且根据散射条件其能量分布不均匀。我们的发现突显了 EEA 在决定二维半导体光电器件光响应中的主导作用。
引用
@article{arxiv.2004.08633,
title = {Harnessing Exciton-Exciton Annihilation in Two-Dimensional Semiconductors},
author = {Eric Linardy and Dinesh Yadav and Daniele Vella and Ivan A. Verzhbitskiy and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Fabian Pauly and Maxim Trushin and Goki Eda},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.08633},
year = {2020}
}
备注
6 pages, 3 figures, two-column style