Indirect excitons in van der Waals heterostructures at room temperature.
Indirect excitons in van der Waals heterostructures at room temperature.
复制标题
DOI：
10.1038/s41467-018-04293-7
复制
发表时间：
2018-05-14
影响因子：
16.6
通讯作者：
Geim AK
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Calman EV;Fogler MM;Butov LV;Hu S;Mishchenko A;Geim AK
间接激子(IXs)被用于研究半导体材料中的量子玻色气体和发展激子器件。IXS在III-V和II-VI半导体异质结中得到了广泛的研究，在这些异质结中，IXS的存在范围仅限于低温。本文介绍了范德华过渡金属二卤化物(TMD)异质结在室温下观察到的IXs。这是在TMD异质结构中实现的，该异质结构基于由原子薄的六方氮化硼隔开的MoS2单层。我们在TMD异质结构中实现的IXs的寿命比单层TMD中的直接激子寿命长几个数量级，并且它们的能量是由栅极控制的。室温下IXS的实现奠定了TMD异质结构作为高温量子玻色气体领域和高温激子器件领域的材料平台。间接激子由空间上分离的电子和空穴组成，可以应用于信号处理和通信的激子设备，但它们通常在低温下被检测到。在这里，作者观察到了范德华过渡金属二卤化物异质结中的室温间接激子。
Indirect excitons (IXs) are explored both for studying quantum Bose gases in semiconductor materials and for the development of excitonic devices. IXs were extensively studied in III–V and II–VI semiconductor heterostructures where IX range of existence has been limited to low temperatures. Here, we present the observation of IXs at room temperature in van der Waals transition metal dichalcogenide (TMD) heterostructures. This is achieved in TMD heterostructures based on monolayers of MoS2 separated by atomically thin hexagonal boron nitride. The IXs we realize in the TMD heterostructure have lifetimes orders of magnitude longer than lifetimes of direct excitons in single-layer TMD and their energy is gate controlled. The realization of IXs at room temperature establishes the TMD heterostructures as a material platform both for a field of high-temperature quantum Bose gases of IXs and for a field of high-temperature excitonic devices. Indirect excitons, composed of a spatially separated electron and hole, could find applications in excitonic devices for signal processing and communication, however they are normally detected at low temperatures. Here, the authors observe room-temperature indirect excitons in van der Waals transition metal dichalcogenide heterostructures.
登录
查看更多内容
影响因子：
64.8
作者：
Nandi, D.;Finck, A. D. K.;West, K. W.
通讯作者：
West, K. W.
影响因子：
17.1
作者：
Bellus, Matthew Z.;Ceballos, Frank;Zhao, Hui
通讯作者：
Zhao, Hui
影响因子：
38.3
作者：
Hong, Xiaoping;Kim, Jonghwan;Wang, Feng
通讯作者：
Wang, Feng
影响因子：
4.6
作者：
Fedichkin, F.;Guillet, T.;Vladimirova, M.
通讯作者：
Vladimirova, M.
影响因子：
3.7
作者：
Morhain, C;Bretagnon, T;Deparis, C
通讯作者：
Deparis, C