原子级薄层 MoS$_2$ 中暗激子与亮激子的光致发光动力学
介观与纳米尺度物理
2021-11-10 v2
摘要
包含光学允许（亮）和禁戒（暗）激子态的激子谱精细结构决定了纳米结构中的辐射效率。我们在宽温度范围 (10-300 K) 内研究了未应变和压缩应变 MoS 单层与双层的时间分辨微光致发光，以区分自旋和动量上光学允许与禁戒的激子态，并估算它们的特征衰减时间以及对总辐射强度的贡献。研究发现衰减时间随温度升高而增大或减小，分别表明最低态为亮态或暗态。我们的结果明确表明，在未应变单层中，一系列 A 激子 (1.9 eV) 的最低态为自旋允许态，暗态高出 < 2 meV，且压缩时分裂能可增大数倍。相反，在双层中的间接激子系列 (1.5 eV) 中，自旋禁戒态为最低态，比亮态低约 3 meV。应变对激子谱的强烈影响可解释已发表数据间的巨大离散，并且必须在实现二维 MoS 所需光学性质时加以考虑。
关键词
引用
@article{arxiv.2105.07934,
title = {Photoluminescence kinetics of dark and bright excitons in atomically thin MoS$_2$},
author = {Ilya A. Eliseyev and Aidar I. Galimov and Maxim. V. Rakhlin and Evgenii A. Evropeitsev and Alexey A. Toropov and Valery Yu. Davydov and Sebastian Thiele and Jörg Pezoldt and Tatiana V. Shubina},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.07934},
year = {2021}
}