基于过渡金属硫族化合物的激光结构性能建模：MoS$_2$/WSe$_2$
材料科学
2023-10-23 v1
摘要
被称为过渡金属二硫族化合物（TMDCs）的二维半导体，因其独特的二维特性（包括优异的电学和光学性质）而在众多材料中备受关注。这些化合物属于层状材料家族，其通式为，其中M代表属于门捷列夫周期表IV、V或VI族的过渡金属，X为硫族元素。这些材料展现出与其三维（3D）对应物有质的不同基本性质，常与其电子和声子能带结构相关。对这些材料的深入研究揭示了显著现象，如二维量子相变以及与电子“谷”相关的光电现象，后者利用了光子发射和吸收的波矢选择性。与石墨烯不同，MoS、MoSe、WS和WSe等材料是具有1.2至1.9电子伏特（eV）带隙的半导体，具体取决于层数。该特性使它们适合用作光电子器件中的有源元件。此外，它们的二维特性和机械强度使得在柔性衬底上实现量子相变和电子元件成为可能。还可以基于MoS与MoSe、WS和WSe等材料构建量子阱，具体取决于量子阱各组分间的能带偏移。本工作旨在为这些材料提出一个理论和数值模型，从而能够确定由二维半导体组成的有源区的电子能带结构以及光学增益。该研究对于评估基于这些材料的激光器件中有源区的性能具有重要意义。
引用
@article{arxiv.2310.12992,
title = {Mod\'elisation des performances des structures lasers \`a base des chalcog\'enures de m\'etaux de transition: MoS$_2$/WSe$_2$},
author = {Khawla Jaffel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.12992},
year = {2023}
}
备注
Master's thesis, 87 pages, in French