少层二碲化钼中间接到直接带隙的转变
介观与纳米尺度物理
2015-09-15 v1 材料科学
摘要
我们通过低温微反射（MR）和温度依赖的光致发光（PL）测量，研究了少层MoTe晶体中带隙结构的演化。测量分析表明，与其他半导体性过渡金属硫族化物（TMDs）完全类似，主导PL发射峰源自与激子和三子（trion）复合相关的直接跃迁。然而，当我们跟踪PL强度随层厚度的演化时，观察到MoTe的表现不同于先前研究的其他半导体性TMDs。具体而言，激子PL产率（积分PL强度）在单层和双层中相同，并从三层开始下降。对此行为及我们所有实验观测的定量分析完全符合以下情况：单层和双层MoTe为直接带隙半导体，四层MoTe为间接带隙半导体，而三层具有几乎相同的直接和间接带隙。这一结论不同于最近研究的其他半导体性过渡金属硫族化物所得结论，那些材料仅单层为直接带隙半导体，较厚层具有间接带隙，且间接带隙比直接带隙显著小数百meV。我们讨论了我们的发现对基础兴趣实验和未来可能的器件应用的相关性。
引用
@article{arxiv.1509.03631,
title = {Indirect-to-direct band-gap crossover in few-layer MoTe$_2$},
author = {Ignacio Gutiérrez-Lezama and Ashish Arora and Alberto Ubaldini and Céline Barreteau and Enrico Giannini and Marek Potemski and Alberto F. Morpurgo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1509.03631},
year = {2015}
}
备注
20 pages, 4 Figures