研究目的
研究化学气相沉积生长的WS2/WSe2异质结构中的超快电荷转移和层间激子动力学。
研究成果
研究表明，WS2/WSe2异质结构形成II型异质结，在光激发下可使电子和空穴分别限制在WS2和WSe2层中。这导致形成的层间激子寿命显著长于单层材料中的激子。该发现为光电器件应用提供了潜在可能。
研究不足
该研究的局限性在于实验装置的仪器响应时间（150飞秒），可能无法捕捉更快的过程。此外，与剥离材料相比，化学气相沉积生长的样品可能含有更多缺陷，这可能会影响激子动力学。
大面积化学气相沉积生长的WS?/WSe?异质结构中层间激子的超快形成与动力学研究
DOI：10.1088/1361-648X/aaeb85
期刊：Journal of Physics: Condensed Matter
出版年份：2018
更新时间：2025-09-10 09:29:36
摘要：
通过化学气相沉积（CVD）法制备的WSe2单层上堆叠WS2单层，构建了WS2/WSe2异质结构。采用超快瞬态光谱技术揭示该异质结构中的超快电荷转移与层间激子动力学过程。当以617纳米（2.01电子伏特）光激发WS2的A激子跃迁时，在WSe2的A激子跃迁波长749纳米附近观测到超快光漂白信号。该漂白信号持续数纳秒，远长于WS2和WSe2单层膜中A激子的本征寿命。此外，选择性以749纳米光激发异质结构中WSe2的A激子时，WS2的A激子跃迁区域出现超快光漂白，其恢复过程呈现典型时间常数约1.8皮秒的单指数弛豫。在620纳米附近探测到的极快弛豫现象表明：WS2导带下方存在丰富的缺陷态，可高效捕获光激发时从WSe2转移来的电子。光谱结果表明：室温下CVD生长的WS2/WSe2双层膜本质为II型异质结构。光激发时电子与空穴分别局域于WS2和WSe2层，从而形成层间激子。
作者：
Yang Yu，Ziyu Wang，Jingle Wei，Wanying Zhao，Xian Lin，Zuanming Jin，Weimin Liu，Guohong Ma
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