【摘 要】
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原子级厚度的过渡金属硫化物(TMDC)二维层状材料具有独特的电子和光学性质,特别是由其构筑出的异质结,可以产生新的光电性质和物理现象,在光电器件等领域具有重要的应用前景
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原子级厚度的过渡金属硫化物(TMDC)二维层状材料具有独特的电子和光学性质,特别是由其构筑出的异质结,可以产生新的光电性质和物理现象,在光电器件等领域具有重要的应用前景。因此,对其本身的光学性质以及由其构筑的异质结层间相互作用进行研究非常必要。在本论文中,首先利用微区拉曼和发光光谱技术,对单层MX2(M:MoW;X:S,Se)在有支撑和无支撑状态下的拉曼声子模式和发光性质进行了研究;其次对WS2/WSe2异质结中的层间相互作用进行了研究。取得的主要结果如下:利用微机械剥离法和转移技术将单层MoS2、WS2和WSe2分别放置到SiO2/Si衬底上,以及在Si02/Si衬底刻蚀出的圆孔上,使得单层样品处于有支撑和无支撑状态。发光光谱结果显示,单层样品在支撑和无支撑情况下的发光强度、峰形和峰位都有明显差异。衬底干涉效应使峰强发生变化,而单层样品与衬底间的电荷转移则导致单层样品中不同激子类型比例的改变,引起其发光峰位的移动以及峰形和峰强的变化。利用机械剥离法制备了 WS2/WSe2异质结,通过变温拉曼和变温发光光谱,研究了异质结中的层间相互作用和界面电荷传递。从拉曼和发光谱上观测到了层间声子和层间激子的存在,表明WS2和WSe2构成的异质结中存在明显的层间相互作用。由于WS2和WSe2形成II型能带排列,电子从WSe2向WS2转移,显著影响带电激子和中性激子发光强度。
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