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Photoluminescence Modulation of Atomic Layered Transition Metal Dichalcogenides Hetero Structures by Field Effect Doping
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Mouri, Shinichiro Zhang, Wenjin Miyauchi, Yuhei Matsuda, Kazunari |
| Copyright Year | 2016 |
| Abstract | 遷移金属ダイカルコゲナイド(TMD)原子層半導体は、“Beyond graphene”と呼ばれ次世代の光・ 電子デバイス材料として応用の可能性を秘めた材料として注目されている[1-3]。特に、異種の半 導体 TMD原子層の垂直積層ヘテロ構造では、Type II型のバンドアライメントに起因する高速な 層間電荷分離[4]とそれに伴う層間励起子生成[5]が報告されており、光電変換デバイス応用へ向け てそのメカニズム解明が求められている。我々はこれまでに、単層 MoS2/単層 MoSe2ヘテロ構造 において、層内励起子発光と層間励起子発光の熱的スイッチングが起こることを報告してきた[6]。 本研究では、ヘテロ構造における光キャリア緩和メカニズムの理解を目指し、電界効果トランジ スタ(FET)デバイス(図 1)を用いてキャリア数を変調しながら発光測定を行った。 図 2 に、ゲート電圧を変化させて測定したヘテロ構造の発光スペクトル(室温)を示す。この デバイスでは、-10 V ~ 0 V付近が電荷中性点であり、ゲート電圧の増加と共に電子ドープされる。 図中で観測されている領域のピークは MoSe2層内からの発光であると同定されている。0V では、 励起子発光(~ 1.565 eV)とトリオン発光(~ 1.539 eV)が観測された。ゲート電圧を印可すると電子ド ープにより励起子発光は減少し、30V 印可時にはトリオン発光のみが観測された。講演では、観 測された発光変化をもとに、層間励起子を含めたヘテロ構造中の光キャリアの生成・緩和メカニ ズムについて議論を行う。 [1] K. F. Mak et al. Phys. Rev. Lett. 105, 136805 (2012). [2] S. Mouri et al. Nano Lett. 14, 5944 (2013). [3] A. K. Geim et al. Nature 499, 419 (2013). [4] X. Hong et.al., Nat. Nanotehnol. 9, 682 (2014). [5] P. Rivera et.al., Nat. Commun. 6, 6242 (2015). [6] S. Mouri et al. JSAP-OSA Joint Symposia 2015 15p-2D-8 |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://confit.atlas.jp/guide/event-img/jsap2016s/20p-S421-4/public/pdf?type=in |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
