Au膜-WSe2复合结构的发光特性研究
2021-03-08岑栋湛郑业雄李嘉志吴文航石庆峰唐伟明温锦秀
光散射学报 2021年2期
关键词:结构
岑栋湛,郑业雄,李嘉志,吴文航,石庆峰,唐伟明,温锦秀
(五邑大学应用物理与材料学院,广东省 江门529020)
1 引言
单层石墨烯[1]被成功剥离出来以后,二维纳米材料的研究越来越受研究者们的青睐。近年来,过渡金属硫化物(TMDs)由于其优异的光学、电学性质逐渐成为新型光电材料研究的热点之一[2-8]。单层的TMDs材料是一种MX2型的单分子层半导体材料,通常M为过渡金属原子,X为硫族元素原子[9]。两层硫族原子中间夹着一层过渡金属原子构成了类似“三明治”的层状三维结构。当过渡金属硫化物由多层减少到单层时,材料的带隙由间接带隙转变为直接带隙[10],具有更宽的光谱范围。到目前为止,TMDs在光电器件、传感器、光催化反应和发射体中应用潜力巨大[11]。
WSe2晶体由于其易于合成和掺杂的可调谐性,其中单层WSe2具有比单层MoS2更加优异性能,带隙更窄,是一种在可见红外范围内具有高吸收系数[12]的半导体材料,在能量的吸收和激发上更容易实现,成为研究最广泛的材料之一[13]。另外,单层WSe2激子激发态和结合能的线性和非线性光学得到广泛的研究[14],进一步研究其光致发光性能有助于分析单层WSe2的光电性能。但是由于单层WSe2材料的光吸收能力较弱且其量子效率较低[15],限制了其在光电探测领域的应用。因此,需要探索新的结构来提高其量子吸收产率。其中,具有表面等离激元效应的金属纳米材料可以将光局限在很小区域,大大增加了单层WSe2材料的光吸收强度。因此,把金属纳米材料与WSe2相结合是近年来的研究热点。……
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