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过渡金属二硫化物单层与硫化铅量子点形成的混合维度异质结构中电荷转移的观测

DOI：10.1103/PhysRevB.100.235411 期刊：Physical Review B 出版年份：2019 更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要： 我们报道了一项关于由零维PbS量子点与二维过渡金属硫族化合物构成的混合维度异质结构电荷转移特性的实验研究。分别采用机械剥离法和化学气相沉积技术制备了单层MoSe2和MoS2。通过热注入法合成了直径为2.3纳米和5纳米的PbS量子点，并利用光学吸收光谱和紫外光电子能谱进行了表征。将这些量子点沉积在MoS2和MoSe2单层上形成异质结构，通过对异质结构及单一材料进行光致发光和瞬态吸收测量来揭示其光生载流子动力学特性。研究发现：MoSe2中激发的空穴能高效转移至2.3纳米和5纳米的PbS量子点，而这些量子点中的电子无法向MoSe2转移；MoS2与5纳米PbS量子点间也呈现类似电荷转移特性，但MoS2与2.3纳米量子点间未观察到电荷转移现象。这些结果为理解混合维度异质结构中电荷转移的物理机制，以及开发基于PbS量子点的混合维度材料提供了重要依据。
作者： Peymon Zereshki，Mohammad Mahdi Tavakoli，Pavel Valencia-Acuna，Ji-Hoon Park，Jing Kong，Hui Zhao
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究由PbS量子点与过渡金属二硫化物形成的混合维度异质结构中的电荷转移特性。

研究成果

研究表明，MoSe2向PbS量子点存在高效的空穴转移，但量子点向MoSe2的电子转移微不足道。在MoS2与5纳米PbS量子点之间也观察到类似的电荷转移特性，而2.3纳米量子点则未出现电荷转移现象。这些发现有助于理解混合维度异质结构中的电荷转移机制，并推动基于PbS量子点材料的发展。

研究不足

该研究仅限于环境条件下的室温测量。量子点中电子的局域化特性可能限制其与单层材料中态的耦合，从而影响电荷转移效率。

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