12.01.2023Dehnung eines gespannten 2D-Halbleiters führt zur Hybridisierung verschiedener Energiezustände und ermöglicht die Emission einzelner Photonen
Durch die kontrollierte Dehnungen von WSe2-Membranen konnten Dr. Sebastian Heeg und seine Kollegen die verschiedenen Arten von Exzitonen anhand ihrer energetischen Abhängigkeit von der Dehnung charakterisieren. Bei bestimmten Dehnungsniveaus wurden dehnungsunabhängige Defektzustände und dehnungsabhängige dunkle Exzitonen energetisch degeneriert und ihre Photolumineszenzintensität nahm um eine Größenordnung zu. Weitere Beweise für die Hybridisierung des Zustands, wie z. B. vermiedene Energieverschiebungen und die Abstimmbarkeit der zur Auslösung der Hybridisierung erforderlichen Dehnung bei der Temperatur, wurden ebenfalls gezeigt. "Die hohe Abstimmbarkeit des hybridisierten Zustands, die durch unsere Bauelementarchitektur ermöglicht wird, ist wahrscheinlich der Schlüssel für den Betrieb von Einzelquantenemittern in WSe2", betont Pablo Hernández López, Doktorand in der Gruppe von Dr. Heeg und Mitautor der Arbeit. "Andererseits öffnet die Charakterisierung und Abstimmung der Energiehierarchie der Exzitonen, die in suspendierten Materialien vorhanden sind, mit unserem Ansatz der elektrostatischen Dehnung die Tür für weitere spannende Entdeckungen in der Zukunft".
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Strain control of hybridization between dark and localized excitons in a 2D semiconductor
P. Hernández López, S. Heeg, C. Schattauer, S. Kovalchuk, A. Kumar, D.J. Bock, J.N. Kirchhof, B. Hoefer, K. Greben, D. Yagodkin, L. Linhart, F. Libisch, K.I. Bolotin
Nature Communications, 13, 7691 (2022) OPEN
ACCESS
DOI: 10.1038/s41467-022-35352-9