二维 WS2(1-x)Se2x 合金中间接到直接带隙的跨越
介观与纳米尺度物理
2020-11-26 v1 材料科学
摘要
在原子级薄过渡金属硫族化物半导体中，当厚度降至单层时会出现从间接到直接带隙的跨越，并伴随光致发光信号的快速增强。此处我们表明，对于不同合金组分的 WS2(1-x)Se2x，该趋势可能受合金含量显著影响，并证明 Se 比例最高的样品呈现出被强烈削弱的效应。微光致发光强度的最大值出现在双层 WS2(1-x)Se2x（x = 0.8）中，其最大值从单层到双层仅下降 2 倍。为更好理解该因子并探索 WS2(1-x)Se2x 的层依赖能带结构演化，我们开展了纳米角分辨光电子能谱研究并结合第一性原理计算。我们发现双层 WS2(1-x)Se2x（x = 0.8）的高微光致发光值源于直接跃迁与间接跃迁的叠加。WS2(1-x)Se2x 中这一特殊的高 PL 强度为由谱可调发光器件开辟了道路。
引用
@article{arxiv.2011.12587,
title = {Indirect to direct band gap crossover in two-dimensional WS2(1-x)Se2x alloys},
author = {Cyrine Ernandes and Lama Khalil and Hela Almabrouk and Debora Pierucci and Biyuan Zheng and José Avila and Pave Dudin and Julien Chaste and Fabrice Oehler and Marco Pala and Federico Bisti and Thibault Brulé and Emmanuel Lhuillier and Anlian Pan and Abdelkarim Ouerghi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.12587},
year = {2020}
}