扭转MoS$_2$/WSe$_2$异质结构中的超快电荷转移动力学
材料科学
2023-05-09 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
二维过渡金属硫族化物（TMD）为创建具有迷人物理性质和在光电子学与谷电子学中有前景应用的范德华异质结提供了独特平台。由于其典型的II型能带排列，光激发电子和空穴可以通过界面电荷转移分离。理解这种电荷转移的性质和动力学对于潜在器件的设计和效率至关重要。然而，关于堆叠角对电荷转移影响的系统研究仍然很少。本文应用时间和偏振分辨二次谐波成像显微镜，研究了三种不同堆叠角的MoS/WSe异质结构中的电荷转移动力学，时间分辨率达到前所未有的约6 fs。在1.70 eV激发能量下，发现电子从WSe向MoS的转移显著依赖于堆叠角，观察到的最快转移时间短至12 fs。在1.85 eV激发能量下，需要考虑从MoS到点杂化态或WSe的K点的超快空穴转移。令人惊讶的是，相应的衰减动力学仅表现出微弱的堆叠角依赖性，表明间接-K激子的辐射复合成为所有样品的主要衰减途径。
引用
@article{arxiv.2105.05812,
title = {Ultrafast charge-transfer dynamics in twisted MoS$_2$/WSe$_2$ heterostructures},
author = {J. E. Zimmermann and M. Axt and F. Mooshammer and P. Nagler and C. Schüller and T. Korn and U. Höfer and G. Mette},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.05812},
year = {2023}
}