Adv Mater：应力过渡金属硫化物的光学激子

纳米技术

2022-05-02

二维过渡金属硫化物半导体材料的应力调控受到人们的广泛关注，人们发现应力调控策略能够调节过渡金属硫化物的电子能带，但是这种方法对于激子动力学的影响还没有得到广泛研究。

有鉴于此，德克萨斯大学达拉斯分校Anton V. Malko等报道通过近期发展的激光辅助蒸发方法合成W-和Mo-金属的单层单晶TMD，并且深入研究此类材料的瞬态光学吸收。

本文要点：

(1)

生长在熔融石英衬底表面的单层硫化物光谱都由于生长条件过程引入的应力导致光谱红移。进一步发现，当载流子密度增加时，激子动力学时间显著降低（从100 ps降低至数个ns）。这与无应力的自由状态单晶TMD材料或者通过传统方法生长合成的TMD材料之间产生明显区别。

(2)

这种现象能够归结于应力调控电子能带，以及能够与谷间激子发生相互作用的谷间暗激子的布局情况。Mo-、W-基TMD材料普遍存在这种现象，说明生长条件对光学激子产生的影响，为发展单层TMD材料的新型光电性质提供机会。

参考文献

Navendu Mondal, Nurul Azam, Yuri N. Gartstein, Masoud Mahjouri-Samani, and Anton V. Malko*, Photoexcitation Dynamics and Long-Lived Excitons in Strain-Engineered Transition Metal Dichalcogenides, Adv. Mater. 2022

DOI: 10.1002/adma.202110568

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202110568