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基于第一性原理的 MoSe$_2$/WSe$_2$ 异质结构中的层间激子

介观与纳米尺度物理 2018-04-18 v2

摘要

基于对 MoSe2_2(或 MoS2_2)与 WSe2_2 薄层垂直异质结构光学光谱的 \emph{ab initio} 理论计算,我们揭示了在 MoSe2_2 和 WSe2_2 的 \textsl{A} 激子下方存在两组自旋轨道分裂的里德伯激子态系列,其中该系列首个激子的结合能显著,约为 250\,meV。同时,我们预测晶体学对齐的 MoSe2_2/WSe2_2 异质结构表现出间接基本带隙。由于 MoSe2_2/WSe2_2 异质结构的 II 型性质,对应于直接跃迁的间接跃迁和激子里德伯系列表现出明显的层间性质,耦合电子与空穴具有空间电荷分离。实验上在 MoX2_2/WY2_2 异质结构光致发光光谱中观察到的长寿命态归因于此类层间激子态。我们的计算进一步表明堆叠次序对层间激子的峰能量及其振子强度有影响。

关键词

引用

@article{arxiv.1801.06310,
  title  = {Interlayer excitons in MoSe$_2$/WSe$_2$ heterostructures from first-principles},
  author = {Roland Gillen and Janina Maultzsch},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1801.06310},
  year   = {2018}
}

备注

8 pages main manuscript, 12 pages supplementary information