單層過渡金屬硫化物是繼石墨烯之后發(fā)現(xiàn)的又一類二維原子晶體,典型代表為二硫化鉬（MoS₂）,憑借其優(yōu)異的光電性質(zhì)迅速成為研究熱門。MoS₂屬六方晶系,單層MoS₂由兩個(gè)硫原子層夾著一個(gè)鉬原子層構(gòu)成,原子間依靠共價(jià)鍵相結(jié)合。單層MoS₂是直接帶隙半導(dǎo)體,第一布里淵區(qū)有兩個(gè)不等價(jià)頂點(diǎn):K點(diǎn)和-K點(diǎn),分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)谷:K谷和-K谷。自旋-電子軌道耦合使價(jià)帶發(fā)生劈裂,反對(duì)稱性的破缺又導(dǎo)致電子自旋方向相同的價(jià)帶反向移動(dòng),且具有光學(xué)選擇定則,即左旋圓偏振光激發(fā)K谷,右旋圓偏振光激發(fā)-K谷,這種電子自旋和谷的相互鎖定被稱為谷極化。單層MoS₂谷極化的性質(zhì)為自旋開關(guān)、邏輯門器件的研發(fā)提供了新的機(jī)會(huì),因此也有人將單層MoS₂看作可以取代硅的新興半導(dǎo)體材料。光激發(fā)單層MoS₂價(jià)帶電子至導(dǎo)帶,在價(jià)帶留有帶正電的空穴,導(dǎo)帶電子與價(jià)帶空穴依靠庫侖相互作用束縛在一起,形成緊束縛激子,激子束縛能為0.5¹eV,比傳統(tǒng)半導(dǎo)體量子阱中激子束縛能高兩個(gè)... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 二維過渡金屬硫化物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
    1.2 激子極化激元的形成和室溫下的谷極化
    1.3 國內(nèi)外研究情況
    1.4 本文研究方法
    1.5 本文創(chuàng)新之處
第2章 激子極化激元色散關(guān)系
    2.1 利用麥克斯韋方程組計(jì)算激子極化率
    2.2 微觀極化量的運(yùn)動(dòng)方程和激子極化率
        2.2.1 光的電矢量方向
        2.2.2 計(jì)算極化矩陣元d_(cv)
        2.2.3 二維MoS_2的二次量子化哈密頓量
        2.2.4 微觀極化量的運(yùn)動(dòng)方程
        2.2.5 二維激子極化率
    2.3 色散關(guān)系和劈裂寬度
    2.4 本章小結(jié)
第3章 Hopfield系數(shù)
    3.1 耦合模成分的計(jì)算方法
        3.1.1 耦合振子模型
        3.1.2 宏觀極化方程
    3.2 激子極化激元的光子成分和激子成分
    3.3 本章小結(jié)
第4章 激子極化激元壽命
    4.1 激子壽命
    4.2 激子極化激元的輻射壽命
    4.3 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
作者簡介
致謝



本文編號(hào)：3645058