厦门大学Nature Nanotechnology：双层WSe2的紫外层间激子

纳米技术

2023-12-05

范德华异质结构中的层间激子对于激子凝聚（exciton condensation）、激子器件（excitonic devices）和莫尔量子发射器（moiré-induced quantum emitters）等应用场景具有非常大的吸引力。但是目前对其研究几乎全部关注于能带边缘的电荷转移性质，几乎未曾研究近红外区域的光谱。

有鉴于此，厦门大学林楷强等研究双层WSe₂层间激子超过能带边缘的类似情况，鉴定了紫外线激发的双层WSe₂产生的中性和带电物种。

主要内容：

（1）

在远高于能带边缘的情况进行能级跃迁，这些光激发状态仍然是亚稳态，而且带宽仅为1.8 meV。这些高能量层间激子具有方向可变的偶极，以及明显的Stark分裂。

（2）

正和负层间高能量层间激子的结合能达到20–30 meV，能够通过电场和静电掺杂进行调控。这些Stark分裂的能量非常准确，能够用于测试层间电场强度。这种激子复合物对层间扭曲角进一步敏感，有助于探索电控下的出射莫尔物理学。这项研究发现为层间激子应用的能量范围增加了一倍。

参考文献

Lin, KQ., Faria Junior, P.E., Hübner, R. et al. Ultraviolet interlayer excitons in bilayer WSe2. Nat. Nanotechnol. (2023)

DOI: 10.1038/s41565-023-01544-7

https://www.nature.com/articles/s41565-023-01544-7