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二维半导体双层异质结中莫尔激子与腔光子的相互作用

2023-02-10

 

由两个经过小角度转角或由较小晶格常数差的单层二维材料堆叠而成的莫尔材料,是研究强关联物理的重要平台。这其中,基于过渡金属硫族化合物(TMDs)的莫尔材料已经被广泛地研究过,但是其承载的莫尔激子与光学腔模之间的耦合尚未被充分研究。

近日,北京大学叶堉研究员课题组撰写了一篇关于二维半导体双层异质结中莫尔激子与腔光子的相互作用的综述。他们在该综述中总结了近年来研究TMDs双层异质结与光学腔(法布里-珀罗腔或平面光子晶体腔)组合结构的工作。其中绝大部分工作仅观察到了莫尔激子与光学腔之间的弱耦合现象而未能实现二者间的强耦合,说明此领域尚未被充分研究。文中还评述了在莫尔激子与光学腔耦合研究中遇到的困难以及可能的解决手段与发展方向。

该综述总结了近年来关于二维半导体双层异质结中莫尔激子与腔光子的相互作用的工作,对促进其物性研究与可能的应用有积极的推动作用。

该文章以题为“Interaction of moiré excitons with cavity photons in two-dimensional semiconductor hetero-bilayers”发表在Journal of Semiconductors上。

图1. 莫尔晶格(a)AA堆垛与AB堆垛的TMD半导体中的莫尔晶格(上图)。图中两种情形中的高对称点以及各高对称点的横截面(下图)。图中的大与小圆点分别代表过渡金属原子(M为Mo或W)与硫族原子(X为S,Se或Te)。(b)莫尔势与束缚在其中的电子的示意图。电子在相同的势阱中的库仑排斥能为U,在相邻势阱间跃迁的幅度为t。(c)具有II型能带结构的莫尔材料的层分辨莫尔能带的示意图。mBZ代表小布里渊区,Eg1和Eg2分别代表第一层与第二层的带隙。

文章信息:

Interaction of moiré excitons with cavity photons in two-dimensional semiconductor hetero-bilayers

Yuchen Gao, Yu Ye

J. Semicond. 2023, 44(1): 011903 doi: 10.1088/1674-4926/44/1/011903

Full Text: http://www.jos.ac.cn/en/article/doi/10.1088/1674-4926/44/1/011001

来源:半导体学报



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