Zephyrnet-logo

Tussenlaagse excitonen met hoge oscillatorsterkte in tweedimensionale heterostructuren voor fotodetectie in het midden van het infrarood

Datum:

  • 1.

    Rogalski, A., Adamiec, K. & Rutkowski, J. Halfgeleiderfotodiodes met smalle opening Vol. 77 (SPIE-pers, 2000).

  • 2.

    Iotti, RC & Andreani, LC Een model voor excitonbindingsenergieën in III – V en II – VI kwantumputten. Halfronde. Sci. Technol. 10, 1561â € "1567 (1995).

    Google Scholar 

  • 3.

    Zrenner, A. et al. Indirecte excitonen in gekoppelde kwantumputstructuren. Surfen. Sci. 263, 496â € "450 (1992).

    CAS  Google Scholar 

  • 4.

    Hu, W. et al. Analyse van de temperatuurafhankelijkheid van donkerstroommechanismen voor HgCdTe fotovoltaïsche infrarooddetectoren met lange golflengte. J. Appl. Fys. 105, 104502 (2009).

    Google Scholar 

  • 5.

    Piotrowski, J. Ongekoelde werking van IR-fotodetectoren. Opto-elektron. Ds. 12, 111â € "122 (2004).

    CAS  Google Scholar 

  • 6.

    Mak, KF & Shan, J. Fotonica en opto-elektronica van 2D-halfgeleiderovergangsmetaaldichalcogeniden. Nat. Foton. 10, 216â € "226 (2016).

    CAS  Google Scholar 

  • 7.

    Wang, QH, Kalantar-Zadeh, K., Kis, A., Coleman, JN & Strano, MS Elektronica en opto-elektronica van tweedimensionale overgangsmetaaldichalcogeniden. nat. Nanotechnologie. 7, 699â € "712 (2012).

    CAS  Google Scholar 

  • 8.

    Manzeli, S., Ovchinnikov, D., Pasquier, D., Yazyev, OV & Kis, A. 2D-overgangsmetaal dichalcogeniden. nat. Rev. Mater. 2, 17033 (2017).

    CAS  Google Scholar 

  • 9.

    Novoselov, K., Mishchenko, A., Carvalho, A. & Neto, AC 2D-materialen en van der Waals heterostructuren. Wetenschap 353, aac9439 (2016).

    CAS  Google Scholar 

  • 10.

    Koppens, F. et al. Fotodetectoren op basis van grafeen, andere tweedimensionale materialen en hybride systemen. nat. Nanotechnologie. 9, 780â € "793 (2014).

    CAS  Google Scholar 

  • 11.

    Cheiwchanchamnangij, T. & Lambrecht, WR Quasideeltjesbandstructuurberekening van monolaag, dubbellaag en bulk MoS2. Fys. Rev. B 85, 205302 (2012).

    Google Scholar 

  • 12.

    Hij, K. et al. Stevig gebonden excitonen in monolaag WSe2. Phys. Lett. 113, 026803 (2014).

    Google Scholar 

  • 13.

    Kaviraj, B. & Sahoo, D. Fysica van excitonen en hun transport in tweedimensionale overgangsmetaaldichalcogenide halfgeleiders. RSC Adv. 9, 25439â € "25461 (2019).

    CAS  Google Scholar 

  • 14.

    Rivera, P. et al. Observatie van langlevende excitonen tussen de lagen in monolaag MoSe2–WSe2 heterostructuren. Nat. Commun. 6, 6242 (2015).

    CAS  Google Scholar 

  • 15.

    Wang, L. et al. Eendimensionaal elektrisch contact met een tweedimensionaal materiaal. Wetenschap 342, 614â € "617 (2013).

    CAS  Google Scholar 

  • 16.

    Nair, RR et al. De fijne structuurconstante definieert de visuele transparantie van grafeen. Wetenschap 320, 1308â € "1308 (2008).

    CAS  Google Scholar 

  • 17.

    Chen, X. et al. Breed afstembare zwarte fosfor mid-infrarood fotodetector. Nat. Commun. 8, 1672 (2017).

    Google Scholar 

  • 18.

    Guo, Q. et al. Zwarte fosfor midden-infrarood fotodetectoren met hoge versterking. Nano Let. 16, 4648â € "4655 (2016).

    CAS  Google Scholar 

  • 19.

    Liu, Y. et al. Gate-afstembaar gigantisch Stark-effect in zwarte fosfor met enkele lagen. Nano Let. 17, 1970â € "1977 (2017).

    CAS  Google Scholar 

  • 20.

    Lang, M. et al. Midden-infrarood fotodetectoren met hoge detectie bij kamertemperatuur op basis van zwarte arseenfosfor. Wetenschap. Adv. 3, e1700589 (2017).

    Google Scholar 

  • 21.

    Long, M., Wang, P., Fang, H. & Hu, W. Vooruitgang, uitdagingen en kansen voor op 2D-materiaal gebaseerde fotodetectoren. Adv. Functie Mater. 29, 1803807 (2018).

    Google Scholar 

  • 22.

    Yu, X. et al. Atomair dun edelmetaaldichalcogenide: een breedband midden-infrarood halfgeleider. Nat. Commun. 9, 1545 (2018).

    Google Scholar 

  • 23.

    Qin, D. et al. Enkellaagse PdSe2: een veelbelovend tweedimensionaal thermo-elektrisch materiaal. Sci. Rep. 8, 2764 (2018).

    Google Scholar 

  • 24.

    Haastrup, S. et al. De computationele 2D-materialendatabase: modellering met hoge doorvoer en ontdekking van atomair dunne kristallen. 2D Takel. 5, 042002 (2018).

    CAS  Google Scholar 

  • 25.

    Latini, S., Winther, KT, Olsen, T. & Thygesen, KS Interlayer-excitonen en banduitlijning in MoS2/ hBN / WSe2 van der Waals heterostructuren. Nano Let. 17, 938â € "945 (2017).

    CAS  Google Scholar 

  • 26.

    Kunstmann, J. et al. Momentum-ruimte indirecte tussenlaagexcitonen in overgangsmetaaldichalcogenide van der Waals-heterostructuren. nat. Fys. 14, 801â € "805 (2018).

    CAS  Google Scholar 

  • 27.

    Merkl, P. et al. Ultrasnelle overgang tussen excitonfasen in van der Waals heterostructuren. nat. Mater. 18, 691â € "696 (2019).

    CAS  Google Scholar 

  • 28.

    Fogler, M., Butov, L. & Novoselov, K. Superfluiditeit bij hoge temperatuur met indirecte excitonen in van der Waals-heterostructuren. Nat. Commun. 5, 4555 (2014).

    CAS  Google Scholar 

  • 29.

    Gong, C. et al. Banduitlijning van tweedimensionale overgangsmetaaldichalcogeniden: toepassing in tunnelveldeffecttransistors. toepassing Fys. Let. 103, 053513 (2013).

    Google Scholar 

  • 30.

    Frisenda, R. et al. Microreflectie- en transmissiespectroscopie: een veelzijdig en krachtig hulpmiddel om 2D-materialen te karakteriseren. J. Fys. D 50, 074002 (2017).

    Google Scholar 

  • 31.

    Rigosi, AF, Hill, HM, Li, Y., Chernikov, A. & Heinz, TF Onderzoek naar interlaaginteracties in overgangsmetaal dichalcogenide heterostructuren door optische spectroscopie: MoS2/ WS2 en MoSe2/ WSe2. Nano Let. 15, 5033â € "5038 (2015).

    CAS  Google Scholar 

  • 32.

    Hong, X. et al. Ultrasnelle ladingsoverdracht in atomair dunne MoS2/ WS2 heterostructuren. nat. Nanotechnologie. 9, 682 (2014).

    CAS  Google Scholar 

  • 33.

    Kozawa, D. et al. Bewijs voor snelle energieoverdracht tussen de lagen in MoSe2/ WS2 heterostructuren. Nano Let. 16, 4087â € "4093 (2016).

    CAS  Google Scholar 

  • 34.

    Nagler, P. et al. Excitondynamiek tussen de lagen in een dihalcogenide monolaag-heterostructuur. 2D Takel. 4, 025112 (2017).

    Google Scholar 

  • 35.

    Rivera, P. et al. Valley-gepolariseerde excitondynamica in een 2D halfgeleider heterostructuur. Wetenschap 351, 688â € "691 (2016).

    CAS  Google Scholar 

  • 36.

    Baranowski, M. et al. Onderzoek naar de excitonfysica tussen de lagen in een MoS2/MoSe2/MoS2 van der Waals heterostructuur. Nano Let. 17, 6360â € "6365 (2017).

    CAS  Google Scholar 

  • 37.

    Butov, LV, Shashkin, AA, Dolgopolov, VT, Campman, KL & Gossard, AC Magneto-optica van de ruimtelijk gescheiden elektronen- en gatenlagen in GaAs/AlxGa1-xAls gekoppelde kwantumputten. Fys. Rev. B 60, 8753â € "8758 (1999).

    CAS  Google Scholar 

  • 38.

    Zhang, C., Johnson, A., Hsu, C.-L., Li, L.-J. & Shih, C.-K. Directe beeldvorming van bandprofiel in enkellaags MoS2 over grafiet: energiekloof van quasideeltjes, metalen randtoestanden en buiging van de randband. Nano Let. 14, 2443â € "2447 (2014).

    CAS  Google Scholar 

  • 39.

    Liu, X. et al. Rotatieevenredige groei van MoS2 op epitaxiaal grafeen. ACS Nano 10, 1067â € "1075 (2016).

    CAS  Google Scholar 

  • 40.

    Liu, H. et al. Moleculaire bundelepitaxie van monolaag en dubbellaags WSe2: een scanning tunneling microscopie/spectroscopie studie en aftrek van excitonbindingsenergie. 2D Takel. 2, 034004 (2015).

    Google Scholar 

  • 41.

    Rashba, E. & Gurgenishvili, G. Naar de theorie van de randabsorptie in halfgeleiders. Sov. Phys. Vaste toestand 4, 759â € "760 (1962).

    Google Scholar 

  • 42.

    Rashba, E. Een theorie van de absorptie van onzuiverheden van licht in moleculaire kristallen. Opt. Spectrosk. 2, 568â € "577 (1957).

    CAS  Google Scholar 

  • 43.

    Lau, KW, Calvin, Gong, Z., Yu, H. & Yao, W. Interface-excitonen op laterale heterojuncties in monolaaghalfgeleiders. Fys. Rev. B 98, 115427 (2018).

    CAS  Google Scholar 

  • 44.

    Meckbach, L., Huttner, U., Bannow, L., Stroucken, T. & Koch, S. Tussenlaagexcitonen in overgangsmetaaldichalcogenide-heterostructuren met type II-banduitlijning. J. Phys. Condens. Er toe doen 30, 374002 (2018).

    CAS  Google Scholar 

  • 45.

    Ross, JS et al. Tussenlaag exciton-opto-elektronica in een 2D heterostructuur p-n-overgang. Nano Let. 17, 638â € "643 (2017).

    CAS  Google Scholar 

  • 46.

    Alexeev, EM et al. Resonant gehybridiseerde excitonen in moiré-superroosters in van der Waals-heterostructuren. NATUUR 567, 81â € "86 (2019).

    CAS  Google Scholar 

  • 47.

    Ruiz-Tijerina, DA & Fal'ko, VI Tussenlaaghybridisatie en moiré-superrooster-minibanden voor elektronen en excitonen in heterobilagen van overgangsmetaaldichalcogeniden. Fys. Rev. B 99, 125424 (2019).

    CAS  Google Scholar 

  • 48.

    Saleh, BE, Teich, MC & Saleh, BE Grondbeginselen van fotonica (Wiley, 1991)

  • 49.

    Kanazawa, T. et al. HfS met weinig lagen2 transistoren. Sci. Rep. 6, 22277 (2016).

    CAS  Google Scholar 

  • 50.

    Jin, Z., Li, X., Mullen, JT & Kim, KW Intrinsieke transporteigenschappen van elektronen en gaten in monolaag overgangsmetaaldichalcogeniden. Fys. Rev. B 90, 045422 (2014).

    Google Scholar 

  • 51.

    Dhakal, KP et al. Confocale absorptiespectrale beeldvorming van MoS2: optische overgangen afhankelijk van de atomaire dikte van intrinsieke en chemisch gedoteerde MoS2. nanoschaal 6, 13028â € "13035 (2014).

    CAS  Google Scholar 

  • 52.

    McIntyre, J. & Aspnes, DE Differentiële reflectiespectroscopie van zeer dunne oppervlaktefilms. Surfen. Sci. 24, 417â € "434 (1971).

    CAS  Google Scholar 

  • 53.

    Kresse, G. & Furthmüller, J. Efficiënte iteratieve schema's voor ab initio totale-energieberekeningen met behulp van een vlakke-golf-basisset. Fys. Rev. B 54, 11169â € "11186 (1996).

    CAS  Google Scholar 

  • 54.

    Perdew, JP, Burke, K. & Ernzerhof, M. Gegeneraliseerde gradiëntbenadering eenvoudig gemaakt. Phys. Lett. 77, 3865â € "3868 (1996).

    CAS  Google Scholar 

  • 55.

    Blöchl, PE Projector augmented-wave-methode. Fys. Rev. B 50, 17953â € "17979 (1994).

    Google Scholar 

  • 56.

    Grimme, S., Antony, J., Ehrlich, S. & Krieg, H. Een consistente en nauwkeurige ab initio parametrisering van dichtheidsfunctionele dispersiecorrectie (DFT-D) voor de 94 elementen H – Pu. J. Chem. Fys. 132, 154104 (2010).

    Google Scholar 

  • 57.

    Mortensen, JJ, Hansen, LB & Jacobsen, KW Real-space rasterimplementatie van de projector-augmented wave-methode. Fys. Rev. B 71, 035109 (2005).

    Google Scholar 

  • 58.

    Enkovaara, J. et al. Elektronische structuurberekeningen met GPAW: een real-space implementatie van de projector augmented-wave methode. J. Fys. Cond. Materie 22, 253202 (2010).

    CAS  Google Scholar 

  • 59.

    Andersen, K., Latini, S. & Thygesen, KS Diëlektrisch genoom van van der Waals heterostructuren. Nano Let. 15, 4616â € "4621 (2015).

    CAS  Google Scholar 

  • 60.

    Winther, KT & Thygesen, KS Bandstructuurtechniek in van der Waals heterostructuren via diëlektrische screening: de GΔW-methode. 2D Takel. 4, 025059 (2017).

    Google Scholar 

  • 61.

    Mostofi, AA et al. Een bijgewerkte versie van Wannier90: een hulpmiddel voor het verkrijgen van maximaal gelokaliseerde Wannier-functies. Samenstelling Fys. Comm. 185, 2309â € "2310 (2014).

    CAS  Google Scholar 

  • 62.

    LiveLink voor MATLAB Gebruikershandleiding (COMSOL, Inc., 2018).

  • 63.

    Chen, QY, Liu, MY, Cao, C. & He, Y. Engineering van de elektronische structuur en optische eigenschappen van monolaag 1T-HfX2 met behulp van spanning en elektrisch veld: een studie van de eerste principes. Fysica E 112, 49â € "58 (2019).

    CAS  Google Scholar 

  • 64.

    Ghosh, RK & Mahapatra, S. Monolaag overgangsmetaal dichalcogenide kanaalgebaseerde tunneltransistor. IEEE J. Electron Devices Soc. 1, 175â € "180 (2013).

    Google Scholar 

  • 65.

    Lukman, S. & Teng, J. Tussenlaag-excitonen met hoge oscillatorsterkte in 2D-heterostructuren voor mid-IR-fotodetectie. Vijgenschaar https://doi.org/10.6084/m9.figshare.12220454.v1 (2020).

  • Bron: https://www.nature.com/articles/s41565-020-0717-2

    spot_img

    Laatste intelligentie

    spot_img

    Chat met ons

    Hallo daar! Hoe kan ik u helpen?