我院在二硫化钼光学特性研究方面取得新进展

近期，我院先进材料与精细光谱组与新型光电功能材料与器件组合作围绕不同形貌的二硫化钼激子和声子等光学特性开展研究并取得了新进展，相关工作“Exciton properties for MoS₂grown with the horizontal and vertical orientation”以河北大学为第一单位在线发表在《Applied Physics Letters》(DOI:10.1063/5.0177050)，另一项工作“Angle-Resolved Polarized Raman Spectra of Linear MoS₂Nanostructures for Optical Anisotropy Detection”发表在《ACS Applied Nano Materials》(2023, 6, 11299-11308)。

激子和声子特性对控制二硫化钼（MoS₂）的光学性质起着至关重要的作用。作者通过制备并研究不同形貌的MoS₂中的光子和激子行为发现：（1）对于同一SiO₂/Si衬底上合成的水平取向MoS₂（H-MoS₂）、水平和垂直取向MoS₂（HV-MoS₂）和垂直取向MoS₂（V-MoS₂），7-300K的温度光致发光研究发现，除直接激子A和B峰外，三种样品均被发现了间接激子I峰，并在低温下分裂成了三个间接激子峰。与直接激子相比，间接激子更易受到MoS₂取向的影响。V-MoS₂的激子活化能更大，其激子-声子耦合强于H-MoS₂；HV-MoS₂的激子性质与V-MoS₂更为相似。（2）对于同一SiO₂/Si (285 nm，500 μm)衬底上三种不同的线性纳米结构MoS₂，角分辨偏振拉曼光谱(ARP)检测发现，三种线性MoS₂因形貌和结构的不同呈现出不同的声子特性，并且均表现出小尺寸效应；第一和第二种线性MoS₂为纳米带状结构，第三种线性MoS₂则为管状结构。以上工作为具有不同纳米结构的二维材料的光学各向异性检测及其光电应用提供了参考。

以上工作得到了中央政府引导地方科技发展基金、河北大学高端人才引进基金、河北省自然科学基金和河北大学校长基金等项目和物理学院公共测试中心的资助和大力支持。

论文链接：

https://doi.org/10.1063/5.0177050

https://doi.org/10.1021/acsanm.3c01321