Forme d'onda del campo elettrico THz misurate emesse da ReSe2 /MoS2 e MoS2 /ReSe2 eterostrutture con eccitazione di pompa a 800 nm. Credito:Yang Jin
Un team collaborato guidato dal Prof. Su Fuhai dell'Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS) dell'Accademia cinese delle scienze (CAS) ha recentemente identificato la dinamica ultraveloce nel MoS monostrato2 /ReSe2 eterostrutture.
Dopo aver studiato la dinamica del vettore ultraveloce di questa eterostruttura, i ricercatori hanno identificato i percorsi di rilassamento e i processi intermedi di trasferimento del vettore, evoluzione del vettore libero ed eccitone interstrato, ecc., All'interno di diverse scale temporali che vanno da sub-picosecondi a centinaia di picosecondi. I risultati sono stati pubblicati in ACS Nano .
La costruzione di eterostrutture di van der Waals (vdW), utilizzando diversi film bidimensionali (2D) di dicalcogenuri di metalli di transizione (TMD), fornisce un percorso promettente per personalizzare le proprietà fisiche per i singoli strati e ampliare ulteriormente le loro prospettive di applicazione nei dispositivi fotoelettrici. Nel frattempo, la comprensione della dinamica dei fotocarrier nei vdW 2-D-TMD, comprese le diverse specie di eccitazione intermedia e le vie di rilassamento, gioca un ruolo essenziale per lo sviluppo dei dispositivi.
Lo scenario completo della dinamica dei fotoportatori, in particolare nelle eterostrutture 2D-TMD a base di dicalcogenuri di renio aventi significati nei dispositivi fotoelettrici sensibili alla polarizzazione nello spettro del vicino infrarosso, rimane finora sfuggente.
Fotoconduttività THz risolta in tempo e in frequenza eccitata con impulsi di pompa a 800 nm in ReSe2 monostrato e MoS2 -ReSe2 eterostrutture. Credito:Yang Jin
In questa ricerca, con eterostrutture impilate verticalmente su larga scala fabbricate dai loro collaboratori, i ricercatori hanno studiato la dinamica dei portatori di foto tramite la spettroscopia di emissione di THz, la spettroscopia di THz risolta nel tempo e la spettroscopia di sonda a pompa ottica nel vicino infrarosso, che ha consentito la sonda diretta di fuori-di- rispettivamente il trasferimento di carica nel piano (CT), il trasporto di carica nel piano e la transizione interbanda.
Supportati dai calcoli e dalle simulazioni teoriche, hanno stabilito il percorso dinamico del fotoportatore attraverso la separazione di carica, inclusa la TC iniziale, l'evoluzione intermedia dal plasma di lacune di elettroni liberi agli eccitoni interstrati e l'intrappolamento dei portatori liberi, nonché la ricombinazione di intereccitoni di lunga durata.
La TC tende ad aumentare notevolmente la fotoconduttività THz transitoria (~2,8 volte), l'assorbimento saturabile non lineare (~5 volte) e la durata della ricombinazione interbanda (> 10 volte) nelle eterostrutture rispetto al ReSe2 isolato monostrato, che è molto interessante per loro, in quanto ha dimostrato la sintonizzabilità ad ampio raggio nella dinamica dei fotoportatori basata sulla costruzione delle eterostrutture.
Questo lavoro fornisce una visione completa delle dinamiche del fotoportante attraverso la separazione di carica e aiuterà con lo sviluppo di dispositivi optoelettronici basati su ReSe2 -MoS2 eterostrutture. + Esplora ulteriormente
