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二维过渡金属硫族化合物作为二维半导体材料领域研究的重要分支, 凭借较强的光-物质相互作用和独特的自旋-谷锁定等特性, 吸引了广泛而持久的关注. 单层的二维过渡金属硫族化合物半导体具有直接带隙, 在二维的极限下, 由于介电屏蔽效应的减弱, 电荷间的库仑相互作用得到了显著的增强, 其光学性质主要由紧密束缚的电子-空穴对—激子主导. 本文简单回顾了近年来二维过渡金属硫族化合物光谱学的研究历程, 阐述了栅压和介电环境对激子的调制作用, 之后重点介绍了一种新颖的激子探测方法. 由于激发态激子(里德伯态)的玻尔半径远大于单原子层本身的厚度, 电子-空穴对之间的电场线得以延伸到自身之外的其他材料中. 这使得二维半导体材料的激子可以作为一种高效的量子探测器, 感知周围材料中与介电函数相关的物理性质的变化. 本文列举了单层WSe2激子在探测石墨烯-氮化硼莫尔(moiré)超晶格势场引发的石墨烯二阶狄拉克点, 以及WS2/WSe2莫尔超晶格中分数填充的关联绝缘态中的应用. 最后, 本文展望了这种无损便捷、高空间分辨率、宽适用范围的激子探测方法在其他领域的潜在应用场景.

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《二维半导体材料中激子对介电屏蔽效应的探测及其应用》

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文件号：296746

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