原子级薄层ReS2光电响应中偏振可调的激子光谱特征
材料科学
2023-10-05 v2
摘要
二硫化铼（ReS2）的低晶体对称性导致了二色性光学与光电响应的出现，这在其他层状过渡金属硫族化合物中不存在，可用于需要偏振分辨的器件应用。迄今为止，关于ReS2光学响应的光谱研究几乎完全依赖于涉及光学探测的表征技术，如光致发光、吸收或反射光谱。然而，要充分发挥该材料的潜力，有必要发展对其具有光谱分辨的光电响应的认识。在本工作中，我们研究了少层ReS2光电探测器在室温与低温条件下的偏振依赖光电流谱。我们的光谱测量揭示了两个主要的激子线，其能量与光学光谱测量所报道的相符，以及它们的激发态。此外，我们还观察到一个额外的类激子光谱特征，其光响应强度与两个主要激子线相当。我们将这一在早先光致发光测量中未观察到的特征归因于非辐射激子跃迁。三个主要激子特征及其激发态的强度随光的线偏振调制，各自在不同偏振角处达到最大强度。我们采用Bethe-Salpeter形式进行了第一性原理激子计算，证实了我们的实验发现。我们的结果为开发基于ReS2的纳米器件带来了新视角。
引用
@article{arxiv.2306.12798,
title = {Polarization-tuneable excitonic spectral features in the optoelectronic response of atomically thin ReS2},
author = {Daniel Vaquero and Olga Arroyo-Gascón and Juan Salvador-Sánchez and Pedro L. Alcázar-Ruano and Enrique Diez and Ana Perez-Rodríguez and Julián D. Correa and Francisco Dominguez-Adame and Leonor Chico and Jorge Quereda},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.12798},
year = {2023}
}