基于分子间隔层的 WS$_2$ 单层间耦合亚纳米级控制

将单层半导体堆积成异构结构，可实现对其光学和电性质的控制，为纳米尺度电子器件、光电器件和光子器件提供优势。 Specifically, 在单层之间加入薄膜间隔层，可实现保持单层特性（如直接带隙和高发射量子效率）的 bulk 材料。单层之间的相互作用机制，包括层间耦合、电荷转移和能量转移，都可以通过对间隔层厚度进行亚纳米级控制来调节。传统的间隔材料，如 bulk 氧化物或其他层状材料，可能 suffer于良好的材料界面或在大面积上不均匀的厚度。本文采用自旋喷涂的有机分子间隔层来调整 WS$_2$ 单层堆叠中的层间耦合。我们改变分子间隔层厚度，以调节层间距离，显著改变由此构成的有机-无机异构结构的光学性质。此外，我们展示了价带分裂随分子间隔层厚度变化的依赖性，这表现为由于自旋轨道耦合和层间相互作用导致 A 和 B 濶子能量差的变化。我们的结果说明了分子间隔层在设计单层异构结构性质方面的潜力。这种可及的方法为推进原子级薄器件并可能实现亚纳米尺度传感技术开辟了新路。