近日，國際頂級期刊《Advanced Materials》（先進材料，IF:32.09）在線發表我校bv伟德官方网站團隊的研究成果“發現II類層間三激子”。

文章鍊接：https://doi.org/10.1002/adma.202206212

第一作者：南航副研究員張玲珑，西南科技大學周飛，甯波大學張曉偉

通訊作者：南航副研究員張玲珑，劉友文教授和深圳大學張晗教授為通訊作者。

圖1 | 單層硒化鎢(WSe₂)/雙層并五苯(pentacene)異質結的表征。

在二維半導體材料中，TMD單原子層與其他二維材料結合能産生豐富的激子物理現象，如暗激子、層間激子、多激子複合體等。與中性激子相比，層間三激子由于帶有電荷可以通過電場調制，從而在激子器件和通信技術中具有重要的意義。就層間三激子(Interlayer trions)而言，範德華異質結構中的I型層間三激子有充分的理論和實驗研究。而II型層間三激子由于自由電荷不足、帶排列不合适、庫侖相互作用弱和界面質量差等原因中仍然難以捉摸。

圖2 | 具有平面内各向異性的II型層間三激子。

南京航空航天大學劉友文教授團隊張玲珑副研究員首次觀察到II型層間三激子。張玲珑副研究員通過探索能帶對齊，分析峰位和功率相關的光緻發光譜，在原子薄有機/無機體系的單層硒化鎢/雙層并五苯異質結中發現了沒有面外偶極子的II型層間三激子（X）（圖1）。

三激子由于帶有電荷可以通過電場調制。在零電壓下，II型層間三激子比層内三激子（Intralayer trions）更突出，因為固有的WSe₂允許大量層内激子與并五苯的額外電荷結合。随着摻雜水平的增加，II型層間和層内三激子的發光強度都相應增加。相比之下，前者表現出較慢的增長趨勢。這是因為注入的載流子優先與層内激子結合，通過更有效的電荷摻雜形成層内三激子。此外，該層間三激子還顯示明顯的平面各向異性，這主要受并五苯襯底的躍遷偶極矩影響（圖2）。

該工作得到了南京航空航天大學分析測試中心的支持。同時受到了江蘇省青年科學基金BK20210275、國家自然科學基金 62204117，中國博士後科學基金(No. 2020M682865;(2021M693768)，青年科技創新基金資助項目;NS2022099、2021本科教學建設項目:2021JG0849A、江蘇省研究生研究與實踐創新計劃項目KYCX22_0325、重慶市博士後科學基金項目(CSTC2021JCYJ-BSHX0239)。重慶市教委科學技術研究計劃項目;重慶大學光電技術與系統教育部重點實驗室訪問學者基金(KJQN202100633);國家自然科學基金項目(61974078);浙江省自然科學基金(LY21F040002)項目的資助。