二维半导体材料中激子对介电屏蔽效应的探测及其应用

摘要：

二维过渡金属硫族化合物作为二维半导体材料领域研究的重要分支,?凭借较强的光-物质相互作用和独特的自旋-谷锁定等特性,?吸引了广泛而持久的关注.?单层的二维过渡金属硫族化合物半导体具有直接带隙,在二维的极限下,?由于介电屏蔽效应的减弱,?电荷间的库仑相互作用得到了显著的增强,?其光学性质主要由紧密束缚的电子-空穴对—激子主导.?本文简单回顾了近年来二维过渡金属硫族化合物光谱学的研究历程,阐述了栅压和介电环境对激子的调制作用,?之后重点介绍了一种新颖的激子探测方法.?由于激发态激子(里德伯态)的玻尔半径远大于单原子层本身的厚度,?电子-空穴对之间的电场线得以延伸到自身之外的其他材料中.?这使得二维半导体材料的激子可以作为一种高效的量子探测器,?感知周围材料中与介电函数相关的物理性质的变化.?本文列举了单层WSe2激子在探测石墨烯-氮化硼莫尔(moiré)超晶格势场引发的石墨烯二阶狄拉克点,?以及WS2/WSe2莫尔超晶格中分数填充的关联绝缘态中的应用.?最后,?本文展望了这种无损便捷、高空间分辨率、宽适用范围的激子探测方法在其他领域的潜在应用场景.

关键词：过渡金属硫族化合物、激子、介电屏蔽、激子探测

所属期刊栏目：71

分类号：TB383;O471.1;TN304.25

资助基金：国家重点研发计划;国家自然科学基金;资助的课题

在线出版日期：2022-07-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共15页

页码：118-132