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MoS$_2$ 单层范德瓦耳斯异质结构中的量子限制 Stark 效应

介观与纳米尺度物理 2018-03-14 v1 光学

摘要

含过渡金属硫族化合物的无悬键范德瓦耳斯异质结构的光学性质由激子主导。受限激子的一个关键性质是量子限制 Stark 效应(QCSE)。此处,利用这样一种异质结构,通过施加均匀垂直电场穿过二硫化钼(MoS2_2)单层来探测 QCSE。在电子密度保持恒定时,中性与带电激子的光致发光发射能量随外加电场呈二次移动,表明激子可被极化。实现了约半个均匀线宽的 Stark 移动。在较低电子密度(8×1011 \trcm28 \times 10^{11}~\tr{cm}^{-2})下,分别提取出中性与带电激子极化率 (7.8 ± 1.0)×1010 \trD m V1(7.8~\pm~1.0)\times 10^{-10}~\tr{D~m~V}^{-1}(6.4 ± 0.9)×1010 \trD m V1(6.4~\pm~0.9)\times 10^{-10}~\tr{D~m~V}^{-1}。这些值比先前报道值低一个数量级,但与理论计算一致。此处所提方法具有通用性,亦可应用于其他半导体层状材料。

关键词

引用

@article{arxiv.1710.09750,
  title  = {Quantum confined Stark effect in a MoS$_2$ monolayer van der Waals heterostructure},
  author = {Jonas G. Roch and Nadine Leisgang and Guillaume Froehlicher and Peter Makk and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Christian Schönenberger and Richard J. Warburton},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1710.09750},
  year   = {2018}
}