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单层/双层MoS<sub>2</sub>横向界面间的电荷转移及其对激子和三子特性的影响

DOI：10.1088/2053-1583/aafa52 期刊：2D Materials 出版年份：2018 更新时间：2025-09-04 15:30:14
摘要： 研究发现，电荷转移现象是决定原子级薄层MoS2在不同堆叠构型下激子与三子特性的主要因素。我们报道了化学气相沉积生长的层状MoS2在存在倾斜或变形的三角形单层/双层（1L/2L）横向界面时的光致发光（PL）现象。通过对1L和2L MoS2区域的积分PL成像图分析发现：中性激子发射在靠近1L/2L边界的1L区域显著增强且强度呈现振荡行为，而负三子发射则保持不变。MoS2层数、衬底与1L/2L横向界面的几何边界结构之间的相互作用，通过功函数调制对电荷转移产生重要影响。由此产生的PL强度分布呈现出丰富特征，包括激子与三子的堆叠依赖性解离、沿1L/2L边界的尖锐光谱对比度，以及与横向界面功函数差相关的电荷转移现象。本研究表明，理解MoS2的PL特性有助于表征二维层状纳米结构的电子性质，并为新型器件应用提供了可能方向。
作者： Hanul Kim，Young-Gui Yoon，Hayoung Ko，Soo Min Kim，Heesuk Rho
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究单层/双层MoS2横向界面中的电荷转移现象及其对激子和三子特性的影响。

研究成果

研究表明，单层/双层MoS?横向界面处的电荷转移显著影响激子和三激子特性，且界面附近的中性激子发光得到增强。DFT计算显示，功函数受底层衬底和边缘终止的强烈影响，从而导致界面处出现非均匀电势分布。这些发现有助于表征二维层状纳米结构中的电子特性，并为新型光电器件设计提供依据。

研究不足

该研究的局限性在于化学气相沉积生长的二硫化钼样品的特定条件以及密度泛函理论计算中采用的理论近似。边缘终止和基底效应对电荷转移及光致发光特性的影响，在不同实验条件下可能有所变化。

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