过渡金属硫族化物-石墨烯异质结构中由缺陷局域化层间激子导致的吸收减弱
介观与纳米尺度物理
2023-10-05 v1 材料科学
摘要
将原子空位与二维半导体中的激发态输运现象相联系正引起新兴关注，且亟需深入理解所涉及的激子跃迁。本文采用多体微扰理论，研究了此类缺陷对 WS-石墨烯与 MoS-石墨烯范德瓦耳斯异质双层电子与光学性质的影响。我们发现，硫族缺陷与石墨烯吸附到过渡金属硫族化物层上的组合可从根本上改变异质双层的光学性质，这源于介电屏蔽、缺失硫族原子在层内与层间光学跃迁中的影响，以及各层性质的不同。通过分析最稳定亚隙激子特征的内在辐射速率，我们发现尽管缺陷的引入产生了低能光学跃迁，导致具有更大振子强度的激子，但也降低了与类完整过渡金属硫族化物层内激子相关的光学响应。我们的发现将激子特征与光伏及输运应用中的缺陷工程界面设计相联系。
引用
@article{arxiv.2303.13650,
title = {Reduced absorption due to defect-localized interlayer excitons in transition metal dichalcogenide-graphene heterostructures},
author = {Daniel Hernangómez-Pérez and Amir Kleiner and Sivan Refaely-Abramson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.13650},
year = {2023}
}
备注
7 pages + 3 figures; Supporting Information (20 pages + 13 figures)