规避二维 van der Waals 异质结中动量失配的界面电荷转移
材料科学
2017-08-02 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
单层过渡金属二硫属化物 (TMDCs) 异质结处的界面电荷分离与复合对二维光电子技术具有重要意义。由于电子和空穴被限制在每一层的 K 谷中，这些过程可能涉及平行动量矢量的巨大变化。由于这些高动量谷通常在两个 TMDC 单层界面间不对齐，平行动量如何在电荷分离或复合过程中守恒成为一个关键问题。在此，我们利用由 MoS2 和 WSe2 单层形成的 II 型异质结模型系统以及飞秒泵浦-探测光谱实验技术来探究这一问题。在异质结处专门光激发 WSe2 时，我们观察到从 WSe2 到 MoS2 的超快（<40 fs）电子转移，该过程与两者间的角向对齐无关，从而与动量失配无关。由此产生的层间电荷转移激子通过非辐射复合衰变，其速率在不同样品间变化达三个数量级，但与层间角向对齐无相关性。我们认为，初期的界面电荷分离和随后的界面电荷复合过程分别通过过剩电子能量和缺陷介导的复合来规避动量失配。
引用
@article{arxiv.1702.06366,
title = {Interfacial Charge Transfer Circumventing Momentum Mismatch at 2D van der Waals Heterojunctions},
author = {Haiming Zhu and Jue Wang and Zizhou Gong and Young Duck Kim and Martin Gustafsson and James Hone and Xiaoyang Zhu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1702.06366},
year = {2017}
}
备注
18 page + 7 pages SI