ACS Nano：MoSe2中谷杂化的栅极可调谐1D激子约束

成果介绍

在纳米尺度上控制半导体材料中的激子是量子光子学和光电子学领域的一个巨大挑战。过渡金属硫族化合物（TMDs）单层提供固有的2D约束，并具有显著的激子结合能，使其成为实现无解离激子电场约束的有希望候选者。利用与这些受限态相关的谷自由度进一步拓宽了激子工程的前景。

有鉴于此，近日，西班牙光子科学研究所Frank H.L. Koppens和Antoine Reserbat-Plantey（共同通讯作者）等展示了在MoSe₂中从1D量子约束态发射的光偏振的电控制。在先前关于可调谐俘获电位和线偏振发射报道的基础上，本文通过展示非均匀面内电场如何实现这些效应的原位控制来扩展这一理解，并强调栅极可调谐谷杂化在这些局域状态中的作用。它们的极化完全是通过1D约束电位的几何或面外磁场来设计的。控制TMDs中的非均匀面内电场可以控制能量（高达线宽的五倍）、偏振状态（从圆形到线性）和1D约束激子态的位置（5 nm V^-1）。

图文导读    

图1. MoSe₂单层中栅极可控的1D激子电位。

图2. MoSe₂中的极化1D局域态。

图3. 1D俘获电位中谷交换相互作用增强。

图4. 面外磁场下量子约束的1D激子的光致发光。

文献信息    

Valley-Hybridized Gate-Tunable 1D Exciton Confinement in MoSe₂

（ACS Nano, 2024, DOI:10.1021/acsnano.4c04786）

文献链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c04786  

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