MoS$_2$/hBN/WSe$_2$ 范德华异质结中的层间激子与能带对齐
材料科学
2017-04-05 v1
摘要
范德华异质结（vdWH）为在原子尺度上探索光与物质相互作用提供了一个理想的平台。特别是，具有 II 型能带对齐的结构能够深入揭示自由载流子到光子的转换过程，这对于太阳能电池和发光二极管等应用至关重要。描述此类过程的重要第一步是获取存在于界面处的层间激子态的能量。在此，我们提出了一种通用的一阶原理方法，用于计算不匹配 vdWH 的电子准粒子（QP）能带结构和激子结合能。该方法将我们用于获取介电函数的量子静电异质结（QEH）模型与多体 GW 近似以及广义二维 Mott-Wannier 激子模型相结合。我们计算了双层 MoS/WSe（含与不含插入的 hBN 层）的能级对齐以及层内和层间激子结合能，发现其与实验光致发光光谱高度吻合。与密度泛函理论计算的比较表明，自能和电子-空穴相互作用效应起着至关重要的作用。
引用
@article{arxiv.1612.05736,
title = {Interlayer excitons and Band Alignment in MoS$_2$/hBN/WSe$_2$ van der Waals Heterostructures},
author = {Simone Latini and Kirsten T. Winther and Thomas Olsen and Kristian S. Thygesen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1612.05736},
year = {2017}
}