NbSe$_2$-MoSe$_2$ 异质结构中的局域激子
介观与纳米尺度物理
2020-08-04 v1 材料科学
摘要
原子级薄材料中的中性和带电激子（三子）为光子学提供了重要能力，从超快光电探测器到高效发光二极管和激光器。近期对由不同单层材料构成的范德瓦耳斯（vdW）异质结构的研究揭示了大量主要由层间相互作用主导的光学现象。在此，我们考察 NbSe - MoSe vdW 异质结构的光学性质，其提供了一个研究金属-半导体界面的重要模型体系，而后者是光电子学中的常见要素。通过低温光致发光（PL）显微镜，我们发现了一种尖锐的发光特征 L1，其局域于 MoSe 的 NbSe 覆盖区域。L1 出现在通常研究的 MoSe 激子和三子能量之下，并表现出与限域势中激子局域化一致的温度与功率依赖 PL。值得注意的是，L1 不仅在不同样品中非常稳健，而且在多种制备工艺下亦如此。利用第一性原理计算，我们揭示激子局域化所需的限域势自然源于由原始 MoSe 与 NbSe - MoSe 异质结构之间电子亲和能变化引起的面内能带弯曲。我们讨论了该研究对具有原子级锐利界面和可调电子结构的原子级薄光电子器件的意义。
引用
@article{arxiv.2004.02961,
title = {Localized Excitons in NbSe$_2$-MoSe$_2$ Heterostructures},
author = {Jaydeep Joshi and Tong Zhou and Sergiy Krylyuk and Albert V. Davydov and Igor Zutic and Patrick M. Vora},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.02961},
year = {2020}
}
备注
30 pages, 5 figures, 2 tables