由過渡金屬二硫化氫（TMD）制成的原子薄半導體是用于研究強光-物質(zhì)相互作用及其在納米光子學、光電學和硅谷電子學中應用的模型系統(tǒng)。但是，單層TMD的光致發(fā)光光譜顯示出許多特征，這些特征對于解密尤其具有挑戰(zhàn)性。從實用的角度來看，基于單色TMD的發(fā)射器對于低尺寸器件將是有益的，但這一挑戰(zhàn)尚待解決。在這里，我們報道了直接堆疊在TMD單層上的石墨烯可以實現(xiàn)僅由TMD中性激子產(chǎn)生的單線和窄線光致發(fā)光。這種過濾作用源于石墨烯對TMD的完全中和，以及長壽命激子物種向石墨烯的選擇性非輻射轉(zhuǎn)移。我們的方法適用于四個基于鎢和鉬的TMD，并建立了TMD/石墨烯異質(zhì)結構作為一組獨特的光電構建基塊，適用于以接近THz的速率發(fā)射可見光和近紅外光子的電致發(fā)光系統(tǒng)，線寬接近均質(zhì)極限。
Figure 1. 石墨烯作為多功能發(fā)射過濾器。
Figure 2. 用石墨烯中和原子級別薄的半導體
Figure 3. 在4 K下，BN封裝的TMD/石墨烯的激光功率相關的PL
Figure 4. 低溫激子動力學
Figure 5. 熱激子轉(zhuǎn)移至石墨烯的證據(jù)
相關研究成果于2020年由斯特拉斯堡大學Stéphane Berciaud課題組，發(fā)表在Nature Nanotechnology（doi.org/10.1038/s41565-020-0644-2）上。原文：Filtering the photoluminescence spectra of atomically thin semiconductors with graphene。
摘自《石墨烯雜志》公眾號：
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