单层半导体俄歇探测器
介观与纳米尺度物理
2020-08-26 v1 材料科学
摘要
半导体中的俄歇复合是一种多体现象，其中电子与空穴的复合伴随着其他载流子的激发。由于是非辐射的，它不利于光发射。被激发载流子的多余能量通常迅速转化为热，使得俄歇过程难以直接探测。本文采用一种技术，通过俄歇激发的载流子隧穿出半导体穿过薄势垒产生电流的能力来探测它们。我们利用以单层 WSe2 为半导体、宽禁带六方氮化硼 (hBN) 为隧穿势垒的垂直范德瓦耳斯 (vdW) 异质结构，优先将高能俄歇激发载流子传输至石墨电极。俄歇过程的明确特征是：当共振激发产生激子时光电流上升，以及由激子共振随电压移动导致的负微分光电导。我们探测到被中性和带电激子俄歇激发的空穴，并发现弱激发下俄歇散射出奇地强。vdW 异质结构实现的在低可控载流子密度下选择性提取俄歇载流子，说明其为探测二维材料中弛豫过程可用技术的重要补充。
引用
@article{arxiv.2004.10380,
title = {Monolayer Semiconductor Auger Detector},
author = {Colin M. Chow and Hongyi Yu and John R. Schaibley and Pasqual Rivera and Joseph Finney and Jiaqiang Yan and David G. Mandrus and Takashi Taniguchi and Kenji Watanabe and Wang Yao and David H. Cobden and Xiaodong Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.10380},
year = {2020}
}