利用尖端增强型圆偏振光致发光成像技术可视化过渡金属硫族化合物中的纳米尺度谷极化现象

《Nano Letters》：Visualizing Nanoscale Valley Polarization in Transition Metal Dichalcogenides Using Tip-Enhanced Circularly Polarized Photoluminescence Imaging

探针增强圆偏振光致发光技术突破传统光学空间分辨率限制，实现MoS?/WS?异质结激子发射强度与valley极化的同步纳米成像。近场效应使σ+σ+和σ+σ?极化下光致发光强度增强，圆偏振度达0.67（较远场提升4倍），空间分辨率达20纳米，直接揭示PL强度与Pc的局域分布特征，为TMD valleytronic器件研究提供新方法。

　　

在纳米尺度上绘制谷极化的空间分布对于理解局部不均匀性对过渡金属硫族化合物（TMD）谷电子器件性能的影响至关重要，但由于传统光学技术的空间分辨率限制，这一任务仍然具有挑战性。在这里，我们引入了基于探针增强的圆偏振光致发光（TECPPL）成像技术，该技术能够同时绘制激子发射强度和谷极化的分布。我们研究了一种单层（1L）MoS₂/WS₂异质结（HJ），并观察到在σ⁺σ⁺和σ⁺σ^–两种极化配置下，近场（NF）光致发光（PL）都有显著增强。近场圆偏振度（P_c）达到了0.67，远场（FF）测量结果相比提高了4倍。这种高局部信号增强效果使得可以直接观察到PL强度和P_c的空间变化，其空间分辨率为约20纳米。我们的研究结果表明，TECPPL是一种强大的纳米光谱学工具，为TMD异质结构的空间分辨谷电子行为提供了新的见解。