薄膜黑磷的中红外超快载流子动力学
介观与纳米尺度物理
2017-03-13 v1
摘要
黑磷正逐渐成为一种在电子与光电子应用中颇具前景的半导体。为研究其基本载流子特性，我们对机械剥离于玻璃衬底上的薄膜黑磷进行了超快飞秒泵浦-探测光谱测量。载流子（电子与空穴）被激发至高能级，并通过声子发射与复合的弛豫过程被探测。我们使用了跨越带隙的宽探测波长范围，以研究不同能级上弛豫动力学的演化。实验揭示了丰富的物理现象。与载流子-声子散射相关的快弛豫时间常数，随着探测光束能量趋近带隙能量（确定为 0.31 eV）而稳步增加；当探测波长调谐至与带隙能量匹配时，获得了载流子复合速率。发现沿扶手椅方向和锯齿方向的载流子-声子散射速率相似，因此文献报道的各向异性载流子迁移率主要源于不同方向上载流子有效质量的差异。超快光谱数据进一步揭示了氧化诱导的表面电荷。我们的结果凸显了利用光谱技术（在此为中红外波段）揭示有用物理过程的重要性。
引用
@article{arxiv.1703.03786,
title = {Mid-Infrared Ultrafast Carrier Dynamics in Thin Film Black Phosphorus},
author = {Vasudevan Iyer and Peide Ye and Xianfan Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1703.03786},
year = {2017}
}