Главная / Библиотека / Фотолюминесцентная спектроскопия монослоев WS2

Фотолюминесцентная спектроскопия монослоев WS2

Фотолюминесцентная спектроскопия монослоев WS2

В последнее десятилетие двумерные (2D) дихалькогениды переходных металлов (TMDC) привлекли большое внимание, потому что тот же протокол графена может быть применен к этому ламинарному соединению для легкого изготовления атомарно тонких слоев.

Свойства материалов могут кардинально измениться с уменьшением толщины 2D TMDC. Например, ширина запрещенной зоны MoS2 изменяется с непрямой на прямую, когда 2D-кристалл истончается до монослоя. Это изменение ширины запрещенной зоны приводит к появлению множества новых свойств, таких как сильное усиление фотолюминесценции и долинная поляризация (valley polarization), уникальной спиновой текстуры, сформированной в k-пространстве зоны Бриллюэна, которые отсутствовали в мультислоях. Такая гибкость между свойствами материала и толщиной делает монослои TMDC классом популярных материалов в области 2D-материалов. Как один из типичных TMDC, монослой был многообещающим для оптических экспериментов из-за его узкой прямой запрещенной зоны и большого квантового выхода. В этой статье описываются исследования рамановской спектроскопии и свойств фотолюминесценции монослоей, проведенные группой ученых Andor.

Экспериментальная установка

Монослои были изготовлены методом химического осаждения из паровой фазы (CVD). Спектры комбинационного рассеяния света и фотолюминесценции были измерены спектрографом Andor Shamrock SR-500i-D1 и детектором Andor CCD iDus DV420A-OE как функция стробирования эффекта поля. Возбуждение осуществлялось при помощи лазера Cobalt Samba 532 нм.

Полученные результаты

На рисунке 1 показан спектр комбинационного рассеяния свежевыращенных монослоев. Пики E2g и A1g были идентифицированы при 348 и 415 см-1 соответственно. Вставка на рисунке 1 отображает фотолюминесценцию слоев. Острый пик фотолюминесценции наблюдается около 632 нм. Все эти характеристики свидетельствуют о высоком качестве монослоев, выращенных методом CVD. Из исследуемых образцов был изготовлен полевой транзистор, использующий стробирование с ионной жидкостью.

1

Рисунок 1. Рамановский спектр монослоя. Вставка - фотолюминесценция монослоя

На высококачественных однослойных устройствах спектры фотолюминисценции с электрическим приводом при различных напряжениях вентиляции жидкости (от -6 до 3 В) тестировались при 220 К в вакууме. Как показано на рисунке 2, панели (a) и (b) соответствуют прямой и обратной развертке напряжений затвора соответственно. Зависящий от затвора сдвиг спектров дает информацию об экситоне и трионе, образованных в электрически управляемой фотолюминисценции, что дает лучшее понимание оптических свойств монослоя.

2

Рисунок 2. Спектры фотолюминесценции в электрическом поле, создаваемом жидкостным стробированием: (а) прямая развертка, (б) обратная развертка

Заключение

С помощью спектрометра Shamrock 500i и детектора iDus 420 CCD можно успешно охарактеризовать спектр комбинационного рассеяния и спектры фотолюминесценции монослоя в зависимости от управляющего напряжения жидкости.

© Andor

Компания INSCIENCE помогает своим заказчикам решать любые вопросы и потребности по продукции Andor на территории РФ

Новые статьи
Планарный лазер с солнечной накачкой

В статье демонстрируется работа планарного лазера с солнечной накачкой без объектива с использованием люминесцентного солнечного коллектора (LSC) в сочетании с волоконным лазером с поперечной геометрией возбуждения при естественном солнечном свете.

У Вас особенный запрос?
У Вас особенный запрос?
Весьма часто наши заказчики лучше нас знают, какое оборудование им нужно. В этом случае мы берём на себя общение с производителем, доставку и таможенную очистку, а также все вопросы гарантийного периода. Пожалуйста, заполните эту форму, и мы свяжемся с Вами, чтобы помочь решить любую Вашу задачу. Или позвоните нам по телефону +7(495)199-0-199
Форма заявки
Ваше имя: *
Ваше имя
Ваш e-mail: *
Ваш телефон: *
Ваш телефон
Наши
контакты
г. Москва, ул. Бутлерова, д. 17Б, офис 502

г. Санкт-Петербург, Коломяжский проспект, 33 корпус 2