具有纳米界面的原子级薄面内异质结构中激子的纳米光学成像

具有纳米尺度界面的原子级尖锐二维面内异质结构为在纳米尺度定制光学和电学性质提供了强大平台，使得新型器件工程和新物理现象的探索成为可能。然而，跨此类界面的局域介电响应与激子特性之间的直接实验关联仍然难以实现。在这里，我们探测了通过液相前驱体辅助方法合成的横向单层MoxW1-xS2 - WxMo1-xS2异质结构域中的纳米尺度复介电函数和相应的局域光致发光调制。跨可见-近红外范围的近场纳米成像能够对异质界面处尖锐的振幅和相位变化进行实空间映射，以纳米级空间分辨率解析局域复介电函数。激发能量依赖的纳米光谱揭示了富Mo和富W区域在其各自激子共振处的介电对比反转，这与洛伦兹振荡器拟合一致。互补的高光谱纳米光致发光映射解析了跨横向异质界面的激子发射演化，中性激子强度从富W区域到富Mo区域连续变化。异质结构有效介电函数虚部作为光子能量和Mo填充分数函数的有效介质理论建模再现了观察到的激子趋势，将光致发光演化与成分依赖的介电响应联系起来。总之，这些结果提供了横向拼接单层异质结构中介电边界与激子边界之间的直接纳米尺度关联，并建立了一个用于在纳米尺度探测激子现象的多模态近场光谱框架。