多层 MoS2 气泡中直接带隙与间接带隙光致发光的同步产生
材料科学
2020-07-29 v1 介观与纳米尺度物理
光学
摘要
过渡金属硫族化物 (TMD) 材料因其非凡的光电性质受到极大关注，其中 MoS2 是最典型的一种。随着厚度从单层增加到多层，由于直接到间接带隙的转变，MoS2 的光致发光 (PL) 逐渐淬灭。如何增强多层 MoS2 中的 PL 响应并降低其层依赖性仍是一项挑战。本工作中，我们首次报道了在多层 MoS2 气泡上同时产生位于约 1.3、1.4 和 1.8 eV 的三个 PL 峰。温度依赖的 PL 测量表明，1.3 和 1.4 eV 处的两峰为声子辅助的间接带隙跃迁，而 1.8 eV 处的峰为直接带隙跃迁。利用第一性原理计算，研究了应变下多层 MoS2 的能带结构演化，由此进一步确认了 MoS2 气泡三个 PL 峰的起源。此外，在 MoS2 气泡中观察到 PL 驻波，形成了类牛顿环图案。本工作表明气泡结构可为调控层状材料的电子结构与光学性质提供新机遇。
引用
@article{arxiv.2002.05344,
title = {Simultaneous Generation of Direct- and Indirect-Gap Photoluminescence in Multilayer MoS2 Bubbles},
author = {Hailan Luo and Xuanyi Li and Yanchong Zhao and Rong Yang and Yufeng Hao and Yu-nan Gao and Norman N. Shi and Yang Guo and Guodong Liu and Lin Zhao and Qingyan Wang and Zhongshan Zhang and Jiatao Sun and Xingjiang Zhou and Yuan Huang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.05344},
year = {2020}
}