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山西大学学报(自然科学版)2025年第04期:Pt薄膜衬底H堆叠WS_2/WSe_2层间激子的谷极化研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王瑶瑶;贺金坤;裴沃野;张桐耀;

单位:量子光学与光量子器件国家重点实验室山西大学光电研究所;极端光学协同创作中心;

摘要:双层莫尔过渡金属硫族化合物(Transition metal dichalcogenides, TMDCs)可形成周期性的莫尔超晶格,是研究电子关联态和新型激子态的重要研究平台。具有II型能带匹配的转角TMDCs异质结形成的莫尔层间激子,其自旋-能谷自由度不仅能被静电感应、应力、衬底等因素调控,更受到莫尔势的深度调制,共同促进了高度可调谷电子学器件的研究。本文制备了分别位于铂(Pt)薄膜衬底和二氧化硅(SiO_2)衬底的H堆叠(60°转角)二硫化钨/二硒化钨(WS_2/WSe_2)异质结器件。通过低温下对两种衬底的莫尔异质结进行光致发光(Photoluminescence,PL)光谱、光致发光激发(Photoluminescence excitation,PLE)光谱以及谷极化的测试,发现在电荷掺杂可以忽略的情况下,层间激子在Pt衬底上更加局域化,并且其谷极化随激子浓度增加更容易饱和。本项工作中,Pt薄膜作为金属接触的同时也是一种人工引入的缺陷,其对异质结谷极化的影响为以莫尔层间激子为基础的光电子学应用提供了参考。

关键词:H堆叠WS_2/WSe_2;;层间激子;;光致发光光谱;;谷极化

基金资助:国家自然科学基金(12204287)