論文の概要: Bandgap Control in Two-Dimensional Semiconductors via Coherent Doping of
Plasmonic Hot Electrons
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2003.03694v1
- Date: Sun, 8 Mar 2020 01:10:11 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-30 05:13:51.259483
- Title: Bandgap Control in Two-Dimensional Semiconductors via Coherent Doping of
Plasmonic Hot Electrons
- Title（参考訳）: プラズモニックホット電子のコヒーレントドーピングによる二次元半導体のバンドギャップ制御
- Authors: Yu-Hui Chen, Ronnie R. Tamming, Kai Chen, Zhepeng Zhang, Yanfeng
Zhang, Justin M. Hodgkiss, Richard J. Blaikie, Boyang Ding, Min Qiu
- Abstract要約: 2次元(2D)半導体において、格子をプラズモンホット電子とコヒーレントにドーピングすることで、広範に調整可能なバンドギャップ(室温で650 meVまで再正規化)を初めて示す。
本研究は,2次元半導体の光応答を設計し,光電子デバイスと光電子デバイスの設計と最適化の柔軟性を高めるために,革新的な有効手段を提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 16.473409196165278
- License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
- Abstract: Bandgap control is of central importance for semiconductor technologies. The
traditional means of control is to dope the lattice chemically, electrically or
optically with charge carriers. Here, we demonstrate for the first time a
widely tunable bandgap (renormalisation up to 650 meV at room-temperature) in
two-dimensional (2D) semiconductors by coherently doping the lattice with
plasmonic hot electrons. In particular, we integrate tungsten-disulfide
(WS$_2$) monolayers into a self-assembled plasmonic crystal, which enables
coherent coupling between semiconductor excitons and plasmon resonances.
Accompanying this process, the plasmon-induced hot electrons can repeatedly
fill the WS$_2$ conduction band, leading to population inversion and a
significant reconstruction in band structures and exciton relaxations. Our
findings provide an innovative and effective measure to engineer optical
responses of 2D semiconductors, allowing a great flexiblity in design and
optimisation of photonic and optoelectronic devices.
- Abstract（参考訳）: 半導体技術ではバンドギャップ制御が重要である。
従来の制御手段は、格子を化学的に、電気的に、または光学的に電荷担体でドープすることである。
ここでは、2次元(2d)半導体における広帯域の波長可変バンドギャップ(室温では650mevまで)を、プラズモニックホットエレクトロンとコヒーレントにドーピングすることによって初めて実証する。
特に,タングステンジスルフィド (WS$_2$) 単分子膜を自己組織化プラズモン結晶に統合し,半導体励起子とプラズモン共鳴のコヒーレントカップリングを可能にする。
この過程に伴って、プラズモン誘起ホットエレクトロンはws$_2$伝導バンドを繰り返し満たすことができ、集団反転とバンド構造と励起子緩和の顕著な再構築に繋がる。
本研究は,2次元半導体の光応答を設計し,光電子デバイスと光電子デバイスの設計と最適化の柔軟性を高めるために,革新的で効果的な手段を提供する。
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