过渡金属硫族化物中的声子辅助激子解离
介观与纳米尺度物理
2024-02-13 v1
摘要
过渡金属硫族化物（TMDs）单层在近年来已被确立为用于新型光电器件的有前景材料。然而，此类器件的性能常受限于紧密结合激子解离为自由电子与空穴。先前研究考察了大电场下的隧穿，而我们在本工作中聚焦于声子辅助激子解离，其预期在小场下为主导机制。我们提出一个基于密度矩阵形式论的微观模型，可获取含声子辅助解离的时域与动量分辨激子动力学。我们追踪激子从光激发经热化至解离的路径，辨识主要跃迁与解离通道。此外，我们发现基于 TMD 的光电探测器量子效率与响应时间的内在极限，并考察其随外部可调参量（如激发能、衬底屏蔽、温度与应变）的可调性。我们的工作提供了激子解离背后基本机制的微观洞见，并可作为优化基于 TMD 的光电器件的指南。
引用
@article{arxiv.2009.11031,
title = {Phonon-assisted Exciton Dissociation in Transition Metal Dichalcogenides},
author = {Raul Perea-Causin and Samuel Brem and Ermin Malic},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.11031},
year = {2024}
}