石墨烯上单层 WS$_2$ 中 $k$ 解析的超快光诱导能带重整化

理解并控制二维材料的电子性质对于其在纳米电子学和光电子学中的潜在应用至关重要。诸如 WS$_2$ 之类的单层过渡金属硫族化物因其强烈的光-物质相互作用以及能带结构对光生电子-空穴对存在的极端敏感性而引起了广泛关注。在本研究中，我们利用时间分辨角分辨光电子能谱，在 A 激子共振激发后研究了石墨烯衬底上单层 WS$_2$ 的瞬态电子结构。我们观察到显著的能带结构重整化，包括瞬态带隙的大幅减小，这与我们的 {\it ab initio} 理论在定量上吻合良好，该理论揭示了内禀 WS$_2$ 和外禀衬底对单层 WS$_2$ 瞬态能带结构的重要贡献。我们的发现不仅加深了对二维材料能带结构动力学的基础理解，也为开发基于单层过渡金属硫族化物及其与石墨烯异质结构的新型电子和光电子器件提供了有价值的见解。