原子薄层六方晶硼氮化物间接带的明确识别
材料科学
2024-10-17 v1
摘要
原子薄层六方晶硼氮化物（h-BN），尤其是单层，因其独特的光学和光-物质相互作用性质而受到日益关注。然而，其固有光学性质和电子能带结构长期以来一直难以把握。本研究利用近共振激发的深紫外光致发光/拉曼光谱和深紫外反射率对比光谱，探讨了原子薄层h-BN across various layer numbers的光学性质。结果表明，1-3层h-BN缺乏发光表明其为间接带隙本质，纠正了此前将单层BN误认为直接带隙的认识。值得注意的是，在4层中出现了带边发光信号和间接带隙吸收，发光强度随层数增加而增强，表明z轴方向的层间相互作用和周期性增强了声子辅助的间接带隙跃迁，即便在4层情况下也如此，并且进一步表明随着z轴方向周期性增加，形成K谷和M谷处的平坦带的过程。此外，原子薄层h-BN中显著的共振拉曼信号强调了该材料中强大的电子-声子耦合。
引用
@article{arxiv.2410.12545,
title = {Unambiguous identification of the indirect band nature of atomically thin hexagonal boron nitride},
author = {Lei Fu and Yuqing Hu and Ning Tang and Junxi Duan and Xionghui Jia and Huaiyuan Yang and Zhuoxian Li and Xiangyan Han and Guoping Li and Jianming Lu and Lun Dai and Weikun Ge and Bo Shen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.12545},
year = {2024}
}