SCMs|单层硒化钨/二维钙钛矿异质结层间耦合强度的定点调控

与过渡金属硫化物中的层间激子相比，过渡金属硫化物与二维钙钛矿间的层间激子有更高的鲁棒性，且其光学性质与层间旋转角和是否退火无关。因此，过渡金属硫化物与二维钙钛矿间的层间激子正成为一个新的研究激子的体系。层间激子的有效控制是实现其功能和提高其性能的关键，然而，目前缺少对过渡金属硫化物与二位钙钛矿间层间激子有效控制的研究。

近日，华中科技大学李德慧教授和温兴林副教授等人在SCIENCE CHINA Materials发表研究论文，利用二氧化硅纳米柱实现了单层WSe₂和(iso-BA)₂PbI₄二维钙钛矿间层间激子的定点调控。与过渡金属硫化物层间激子在应力作用下红移的现象相反，在过渡金属硫化物和二维钙钛矿间的层间激子中观测到10 nm的蓝移以及2.5倍的信号增强。

图1 (iso-BA)₂PbI₄/WSe₂异质结的制备和层间激子测定。 

作者推断该蓝移是由层间间距减小导致的层间耦合强度增大引起的。该推断也由观测到的层间激子相对自由激子的比例随着耦合强度的增大而增大的现象验证。同时，层间耦合还可以通过改变纳米柱的直径和高度进行调控。

特别地，由于对称性被破坏，作者在直径/高度比为0.6的纳米柱上观测到三线态层间激子，且层间激子的各项异性证明其对称性确实已被破坏。

总之，本研究对调控基于层间激子的光电器件、激子局域态和量子光源具有一定促进作用。

文章信息

Qinglin Wei, Xinglin Wen, Junchao Hu, et al. Site-controlled interlayer coupling in WSe₂/2D perovskite heterostructure. SCIENCE CHINA Materials, https://doi.org/10.1007/s40843-021-1911-6

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