基于光泵浦-宽谱太赫兹时域光谱方法的少层MoTe_(2)薄膜光电特性研究

作     者：张淼淼 王新柯 韩鹏 孙文峰 叶佳声 冯胜飞 张岩 ZHANG Miao-miao;WANG Xin-ke;HAN Peng;SUN Wen-feng;YE Jia-sheng;FENG Sheng-fei;ZHANG Yan

作者机构：首都师范大学物理系超材料与器件北京市重点实验室北京100048 

基　　金：国家自然科学基金(11774243、11774246) 首都师范大学青年创新团队(19530050146) 首都师范大学科技创新能力建设项目(19530050170、19530050180)资助 

出 版 物：《光学与光电技术》 (Optics & Optoelectronic Technology)

年 卷 期：2022年第20卷第4期

页      码：89-95页

摘      要：层状二维过渡金属硫属化合物是一类重要的二维层状半导体材料。其中MoTe_(2)因其具有较小的禁带宽度和较高的载流子迁移率而备受关注。应用光泵浦-宽谱太赫兹时域光谱系统研究了少层MoTe_(2)薄膜材料的宽谱太赫兹透射谱、光生载流子在皮秒尺度上的动力学过程及其光电导率的变化。应用空气等离子体产生宽谱太赫兹辐射并利用磷化镓晶体探测的方法测量了谱宽在0.2~7.2 THz范围内少层MoTe_(2)薄膜的透过谱,发现其在3.6、4.6、6.4以及7 THz处存在吸收峰。应用800 nm脉冲光激发少层MoTe_(2)薄膜,并测量其在皮秒时间尺度上的太赫兹光谱,得到少层MoTe_(2)薄膜中光生载流子寿命约为1.6 ps。在此基础上进一步研究了不同泵浦-探测时间差下光电导率变化量的实部和虚部。发现随着延迟时间的增加,电导率变化量实部由约600Ω^(-1)cm^(-1)到300Ω^(-1)cm^(-1)逐渐降低,虚部值约为200Ωcm并不随泵浦-探测时间差而明显改变,这一结果表明少层MoTe_(2)薄膜具有较高的电导率及较长的激子寿命。给出了少层MoTe_(2)薄膜在0.2~7.2 THz波段的吸收谱、光生载流子演化过程及寿命以及少层MoTe_(2)材料光电导率变化量等物理参数,对设计基于少层MoTe_(2)材料的新型光电器件提供了参考。

主 题 词：太赫兹时域光谱 层状过渡金属硫化物 电导率变化量 光泵浦 载流子寿命 

学科分类：0809[工学-计算机类] 08[工学] 

D　O　I：10.19519/j.cnki.1672-3392.20220317.006

馆 藏 号：203113522...