在混合维度的MoS2和InGaN/GaN量子阱异质结构中观察层间激子

《ACS Applied Materials & Interfaces》：Observation of Interlayer Excitons in Mixed-Dimensional MoS2 and InGaN/GaN Quantum Well Heterojunctions

多维度异质结结合MoS?与Al?O?/InGaN/GaN量子阱，通过量子限域增强界面激子光子耦合，低温光致发光发现2.02eV稳定激子峰，为调控激子动力学提供新策略。

　　

化合物半导体与过渡金属硫族化合物（TMDCs）之间的混合维异质结（HJs）为调控界面激子动力学提供了一个多功能平台。虽然化合物半导体能够精确控制成分，从而在宽光谱范围内调节带隙，但它们的激子结合能较弱，限制了室温下的激子稳定性。混合维异质结通过将化合物半导体与TMDCs结合来克服这一限制，TMDCs的强量子限制效应和降低的介电屏蔽作用使得层间激子能够稳定存在，并增强光与物质的耦合。在这里，我们展示了一种由三层MoS₂与Al₂O₃/InGaN/GaN单量子阱（QW）构成的混合维异质结，用于研究层间激子的行为。量子阱中的量子限制效应将载流子局域在异质界面附近，从而可以直接观察层间激子状态。低温光致发光测量显示在2.02 eV处有一个明显的发射峰，表明在异质界面处形成了层间激子。这种策略为工程化混合维系统中的激子动力学提供了一种独特的方法，对利用定制的界面激子动力学的光电器件具有潜在应用价值。