物理科技生物学-PHYICA

研究人员确定了单层MoS₂/ReSe₂异质结构中的超快动力学

纳米技术 2022-08-05 23:58:11

中国科学院金扬 用800 nm泵浦激发从二硫化锡/二硫化钼和二硫化锡/二硫化钼异质结构发射的测量的太赫兹电场波形

信用:金扬 由教授领导的合作团队

中国科学院合肥物理研究所的苏福海最近发现了单层二硫化钼/二硫化锡异质结构中的超快动力学

在研究了这种异质结构的超快载流子动力学之后,研究人员确定了载流子转移、自由载流子演化和层间激子等弛豫途径和中间过程

在从亚皮秒到数百皮秒的不同时间尺度内

结果已经发表在ACS纳米

范德瓦尔斯(vdW)异质结构的构建,使用不同的二维(2D)过渡金属二硫化物(TMDs)薄膜,提供了一种有希望的途径来定制单个层的物理性质,并进一步扩展其在光电器件中的应用前景

同时,了解vdW二维TMDs中的光载流子动力学,包括不同的中间激发种类和弛豫路径,对器件的发展起着至关重要的作用

到目前为止,光载流子动力学的完整情况,特别是在基于铼二硫化物的2D-TMDs异质结构中,在近红外光谱的偏振敏感光电器件中具有重要意义,仍然是难以捉摸的

用800 nm泵浦脉冲激发的二硫化钼单层和二硫化钼异质结构的时间分辨和频率分辨太赫兹光电导

信用:金扬 在这项研究中,研究人员利用他们的合作者制造的大规模垂直堆叠异质结构,通过太赫兹发射光谱、时间分辨太赫兹光谱和近红外光泵探针光谱研究了光载流子动力学,这些光谱允许分别直接探测面外电荷转移(ct)、面内电荷传输和带间跃迁

在理论计算和模拟的支持下,他们建立了跨越电荷分离的光载流子动力学路径,包括初始电流互感器、从自由电子-空穴等离子体到层间激子和自由载流子俘获的中间演化以及长寿命的激子间复合

电流互感器倾向于显著增加瞬态太赫兹光电导(~2

8倍)、非线性可饱和吸收(~5倍)和带间复合寿命(> 10倍),这是他们最感兴趣的,因为它证明了基于异质结构构造的光载流子动力学的大范围可调性

这项工作对电荷分离过程中的光载流子动力学提供了全面的见解,并将有助于开发基于二硫化锡-二硫化钼异质结构的光电器件

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