单层 Se 悬空位在 WSe$_2$ 中的层相关电荷态寿命
介观与纳米尺度物理
2024-07-08 v1 材料科学
摘要
在二维半导体中，缺陷工程已被用于调谐光电特性并引入能隙中的新量子态。其中，硫化物在过渡金属二硫化物中形成的硫空位尤其影响二维晶体管的电荷载流子浓度和迁移率，同时特征出现亚隧道发射和单光子响应。在本 letter 中，我们研究了 Se 悬空位在 WSe 中的层相关电荷态寿命。在单层 WSe 中，我们通过扫描隧道流曲线中的电流饱和现象测得，最低占据轨道的拇指端 Se 悬空位将电荷在 1.0 0.2) ps 内迁移到石墨烯基底上。对于被 TMD 多层分离的 Se 悬空位，我们发现电荷寿命随层数呈亚指数级增长，从双层的 (62 14) ps 增加到四层 WSe 达到纳秒级，同时表现出缺陷态结合能的降低。此外，我们将连续抑制和在 very close tip--sample 距离下 dI/dV 内在缺陷态共振能位移归因于电流饱和效应。我们的结果为量化二硫化物中硫空位的层相关电荷转移速率提供了关键测量。
引用
@article{arxiv.2407.04508,
title = {Layer-Dependent Charge State Lifetime of Single Se Vacancies in WSe$_2$},
author = {Laric Bobzien and Jonas Allerbeck and Nils Krane and Andres Ortega-Guerrero and Zihao Wang and Daniel E. Cintron Figueroa and Chengye Dong and Carlo A. Pignedoli and Joshua A. Robinson and Bruno Schuler},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.04508},
year = {2024}
}