使暗淡半导体发光

德国大学科学家领导的国际研究团队首次将这一想法付诸实践

 

固体能否发光，例如LED，取决于其晶格中电子的能级。奥尔登堡大学物理学家Hangyong Shan和christian Schneider领导的一个国际研究团队成功地操纵了半导体WSe2超薄2D样品中的能级，使这种通常具有较低发光效率的材料开始发光。

 

该团队在科学杂志《自然通讯》上发表了一篇关于其研究的文章。

 

据研究人员称，他们的发现是朝着通过光场控制物质的性质迈出的第一步。Schneider说：“这一想法已经讨论了多年，但尚未得到令人信服的实施。光效应可用于优化半导体的光学特性，从而有助于开发创新型LED、太阳能电池、光学元件和其他应用。特别是有机半导体的光学特性——具有半导体特性的塑料，用于柔性显示器和太阳能电池或纺织品中的传感器——可以通过这种方式得到增强。

 

Shan和Schneider领导的团队将2D WSe2样品放置在两个专门准备的镜子之间，并使用激光激发材料。通过这种方法，他们能够在光子和激发电子之间建立耦合。Schneider解释说：“在我们的研究中，我们证明了通过这种耦合，电子跃迁的结构可以重新排列，从而使暗淡物质有效地表现出明亮物质的行为。我们实验中的效应非常强，WSe2的较低状态变得具有光学活性。”该团队还能够证明，实验结果在很大程度上与理论模型的预测相符。

 

本研究是奥尔登堡Carl von Ossietzky大学（德国）研究人员与雷克雅未克大学（冰岛）、韦尔茨堡大学（德国）、弗里德里希•席勒大学（德国）、亚利桑那州立大学（美国）和筑波国家材料科学研究所（日本）同事合作的结果。该理论的部分内容是在圣彼得堡ITMO大学（俄罗斯）终止合作之前由该大学的同事开发的。

 

参考文献

'Brightening of a dark monolayer semiconductor via strong light-matter coupling in a cavity' by Hangyong Shan et al; Nature Communications volume 13 (2022)

 

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