电场调制下WSe2/石墨烯异质结构的层间弛豫行为和层间耦合

哈尔滨工业大学的甄良教授与徐成彦教授通过引入电双层电介质，改变范德华异质结界面能带排列以及二维材料的载流子浓度，调制了WSe₂/石墨烯以及WSe₂/MoS₂/石墨烯异质结构的光致发光行为以及层间耦合作用。结果表明，单层及双层WSe₂/石墨烯中激子的强度变化范围高达40倍，激子位置发生了高达50 meV的蓝移。石墨烯与WSe₂界面处激子的层间弛豫行为对光致发光行为调控起主要作用，而WSe₂载流子浓度的变化起次要作用，WSe₂/石墨烯界面处激子的层间弛豫能力要强于WSe₂/MoS₂以及MoS₂/石墨烯异质结构。此外，发现在强电场作用下WSe₂/石墨烯异质结构层间耦合作用增强，破坏了晶格平衡，使得相邻晶格离子间的相互作用发生变化，具体表现在石墨烯拉曼D峰出现并随栅极电压增加逐渐增强。

该研究表明，电场能够作为一种有效的手段来调制范德华异质结的光学及电学特性，为开发新型高效的光电功能器件奠定基础。

研究工作得到了国家自然科学基金项目（项目批准号：51572057）的资助。这一研究成果发表于《先进功能材料》(Adv. Funct. Mater., 2016, 26, 4319-4328)。

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201505412/abstract

原文：Electric Field Tunable Interlayer Relaxation Process and Interlayer Coupling in WSe₂/Graphene Heterostructures

Adv. Funct. Mater., 2016, 26, 4319-4328, DOI: 10.1002/adfm.201505412