单层 WS2 中亚 100 飞秒暗激子的形成
介观与纳米尺度物理
2024-08-07 v2 材料科学
应用物理
摘要
二维半导体过渡金属硫族化合物（TMDs）因其强束缚激子而在光电应用中前景广阔。虽然亮激子已被深入研究，但暗激子由于无法用远场光谱观测而研究甚少。然而，凭借其非零动量，暗激子对于需要长程传输或与外部场耦合的应用具有重要意义。我们利用具有亚衍射极限空间分辨率（75 nm）和极高时间分辨率（13 fs）的瞬态光发射电子显微镜，探测了单层 WS2 中的此类暗激子。在几种不同通量下记录了 TMD 薄片的图像时间序列。我们直接观察到了单层 WS2 中暗 K-Q 激子在 14-50 飞秒内的超快形成，并追踪了其随后的皮秒衰减。我们区分了单层 TMD 内部和边缘的激子动力学，并得出结论：暗激发的长期演化由缺陷介导，而谷间散射不受影响。
引用
@article{arxiv.2403.08390,
title = {Sub-100-fs formation of dark excitons in monolayer WS2},
author = {Pavel V. Kolesnichenko and Lukas Wittenbecher and Qianhui Zhang and Run Yan Teh and Chandni Babu and Michael S. Fuhrer and Anders Mikkelsen and Donatas Zigmantas},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.08390},
year = {2024}
}
备注
25 pages, 3 figures, 1 supplementary