WS$_2$ 器件中由内部与外部屏蔽驱动的准粒子能隙重整化
介观与纳米尺度物理
2025-07-30 v2 材料科学
摘要
器件架构中二维半导体的电子能隙对器件中相邻材料屏蔽性质的变化以及栅控掺杂很敏感。在此，我们利用微聚焦角分辨光电子能谱，在单层 WS 器件的原位栅控过程中，分离出源于环境屏蔽和电子掺杂的能隙重整化效应。该 WS 由 hBN 支撑，包含暴露于真空的部分和由石墨烯接触封装的另一部分。我们直接观察到了 WS 这两部分中由掺杂诱导的半导体-金属转变和能隙重整化。令人惊讶的是，在暴露于真空的 WS 部分观察到的能隙重整化大于石墨烯封装（因而表面上屏蔽更好）的 WS 部分。利用 计算，我们确定真空暴露 WS 中由更强掺杂引起的本征屏蔽超过了石墨烯封装 WS 中的外部环境屏蔽。
引用
@article{arxiv.2503.16234,
title = {Quasiparticle gap renormalization driven by internal and external screening in a WS$_2$ device},
author = {Chakradhar Sahoo and Yann in 't Veld and Alfred J. H. Jones and Zhihao Jiang and Greta Lupi and Paulina E. Majchrzak and Kimberly Hsieh and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Philip Hofmann and Jill A. Miwa and Yong P. Chen and Malte Rösner and Søren Ulstrup},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.16234},
year = {2025}
}
备注
31 pages, 12 figures (4 figures in main text and 8 figures in supporting information)