TMDs范德华异质结构中的层间激子形成弛豫和传输

导读 过渡金属二硫属化物 (TMD) 范德华 (vdW) 异质结构中的层间激子展现出迷人的物理特性,并为开发激子器件带来了巨大希望。中国科学家对

过渡金属二硫属化物 (TMD) 范德华 (vdW) 异质结构中的层间激子展现出迷人的物理特性,并为开发激子器件带来了巨大希望。中国科学家对 TMDs vdW 异质结构的层间激子形成、弛豫、输运和潜在应用进行了系统而全面的概述,以期为该领域的新研究人员提供有价值的指导,并提出当前最重要的问题。未来深入研究的领域。

TMDs vdW 异质结构通常具有 II 型能带排列,这有助于在组成单层之间形成层间激子。TMDs vdW异质结构中层间激子的操纵对开发激子集成电路具有很大的希望作为电子集成电路的对应物,它允许光子和激子相互转换,从而在集成电路上架起光通信和信号处理的桥梁。因此,为了深入了解层间激子的物理特性,已经进行了大量研究,包括揭示它们的超快形成、长种群复合寿命和有趣的自旋谷动力学。这些杰出的特性确保了层间激子具有良好的传输特性,并可能为其在高效激子器件中的潜在应用铺平道路。目前,

在Light Science & Applications发表的一篇新的综述论文中,由湖南省微纳物理与技术重点实验室、物理与电子学院、材料科学与工程学院潘安联教授带领的科学家团队,中国湖南大学及其同事对基于 TMDs vdW 异质结构的层间激子形成、弛豫、传输以及在激子光电器件中的潜在应用进行了全面的描述和讨论。本综述还介绍了基于 TMD 的异质结构中层间激子的未来机会的前景。

具体而言,本次审查的内容包括四个部分。第一部分讨论了能带排列、超快电荷转移、层间激子形成及其在 TMDs vdW 异质结构中的基本特性。莫尔夹层激子作为一个新兴的研究热点,在本节中也有详细介绍。

第二部分讨论了层间激子弛豫过程,包括 TMDs vdW 异质结构中的粒子群复合动力学、间隔散射过程和谷极化动力学。总结了各种 TMDs vdW 异质结构系统中层间激子的复合寿命,本节还讨论了莫尔超晶格对层间激子寿命的作用。

第三节回顾了 TMDs vdW 异质结构中层间激子的输运行为,包括无外电场的层间激子扩散、有外电场的(谷极化)层间激子输运,以及不同电位下层间激子输运的操纵景观,例如潜在的井或障碍。此外,本节还详细介绍了莫尔势和原子重建对层间激子传输的影响。这些相关工作提供了一种控制潜在激子器件中激子传输行为的新方法。

层间激子的详细描述后关于 TMDs vdW 异质结构中的形成、弛豫和传输特性,本综述的最后一部分简要介绍了层间激子在各种激子器件(如激子开关、激光器和光电探测器)中的潜在应用。此处还讨论了基于莫尔陷阱层间激子的量子光。尽管如此,基于 TMDs vdW 异质结构中层间激子的激子器件的研究仍处于早期阶段。预计在进一步的工作中,提高已开发的激子器件的实际应用性能,并探索更多功能的激子器件,如波导和调制器。此外,将单个激子器件(例如光源、开关、调制器和检测器)集成在单个芯片上 在未来实现基于二维 vdW 异质结构的片上集成光电子学非常有可能并且非常可取。

免责声明:本文由用户上传,如有侵权请联系删除!