用于增强非线性光学性能的MoTe?/MoS?纳米复合薄膜的能带排列

摘要： 能带排列是基于二维层状过渡金属硫族化合物（TMDs）异质结构的光电子学关键问题。本文采用高分辨率X射线光电子能谱测量了MoTe?/MoS?混合异质结构的能带排列。该MoTe?/MoS?异质结构属于II型异质结，其导带偏移量为0.46 eV，价带偏移量为0.9 eV。在相同条件下，与纯MoTe?和MoS?纳米薄膜相比，MoTe?/MoS?异质结构薄膜表现出更强的可饱和吸收特性。通过结合龙格-库塔算法的能级模型解析了增强机制，发现MoTe?/MoS?异质结的层间跃迁对非线性光学增强起重要作用。同时采用第一性原理计算了MoTe?/MoS?异质结构的能带结构，结果显示MoTe?和MoS?对异质结的贡献几乎相等，且价带顶和导带底分别存在于MoTe?和MoS?中，该结构易于形成层间载流子。研究表明TMDs的能带排列为开发光调制器、超快激光锁模器、可饱和吸收体和光开关中具有增强非线性响应的II型异质结构奠定了基础。