摘要：近期,南京理工大学纳米光电材料研究所曾海波团队,在全新二维半导体设计方面取得重要突破,相关成果以“Atomically Thin Arsenene and Antimonene：Semimetal-Semiconductor and Indirect-Direct Band-Gap Transitions”为题在线发表于《德国应用化学》（***.,2015,DOI：10.1002/anie.201411246）,并被选为“热点文章（Hot Paper）”、期刊封面。该期刊由德国Wiley公司出版,是化学与材料等学科顶尖期刊,影响因子为11.3。第一作者为张胜利博士,曾海波教授为通讯作者。

摘要：单层过渡金属硫化物具有原子级厚度、直接带隙、强自旋轨道耦合等优异性能,使其在自旋电子学、光电子学等领域具有重要的研究价值和广泛的应用前景.通常材料中包含多种结构缺陷,这可能是在样品制备和生长过程中形成的,也可以经过后期处理产生,这些缺陷会显著改变其物理化学性质.因此,控制和理解缺陷是调控材料性质的重要途径.本文利用氩等离子体对机械剥离的单层WS_(2)进行轰击处理,通过控制轰击时间引入不同密度的缺陷.光致发光和拉曼测试结果表明,在未改变晶格结构的前提下,引入了两种缺陷态的束缚激子,两种激子的动力学过程与中性激子相比明显变慢.对比真空和大气环境下的光致发光光谱(photoluminescence spectroscopy,PL),两种激子的强度变化呈现相反的行为.本文的研究结果可为二维材料缺陷的引入和调控以及特征光谱的研究提供依据.

摘要：具有强激子效应的二维层状材料为研究二维极限下的激发态激子行为提供了极好的平台.虽然传统二维层状半导体(如过渡金属二硫族化物)中的激子动力学已经被广泛研究,但对具有强电子/激子-声子耦合的二维层状半导体中的激子特性和动力学知之甚少.本文通过实验和理论相结合的方法,以二维层状As_(2)S_(3)为模型,揭示了由强激子-声子相互作用驱动的本征高度局域化的激子.结果表明,As_(2)S_(3)中光激发电子/空穴电荷在~110飞秒内自发局域化,产生了较大Stokes位移和较宽的光致发光.理论计算表明层间的硫原子之间光激发形成一定的层间键,引发晶格畸变和载流子局域化.本研究为理解二维半导体中激子和晶格动力学之间复杂的相互作用提供了一个全面的物理图像,对其光电特性和应用具有重要意义.

摘要：针对硅等传统半导体材料随着器件尺寸减小出现的热效应、尺寸效应等现象,导致器件性能下降甚至失效,设计了一种基于二维黑磷的微型隧穿式加速度传感器。两个驱动电极位于硅衬底上表面和二维黑磷悬臂梁结构下表面,静电驱动控制隧道电极间距。为提高加速度计的灵敏度,在二维黑磷悬臂梁上增加金质量块结构。通过对敏感结构进行模态分析和静力学仿真,完成了其结构设计。经闭环Simulink模型仿真验证了结构的合理性,仿真结果表明传感器的灵敏度可达3.09 mV/g。

摘要：里德堡激子是由库伦力束缚的高激发态电子—空穴对,具有与里德堡原子类似的物理性质,应用前景广阔。近年来,里德堡激子的研究逐步拓展到二维半导体材料中。重点探讨利用二维半导体中里德堡激子的介电屏蔽敏感特性,通过设计特殊的范德华器件构型,研究临近二维电子体系中的新奇物态和量子相变。此外,利用二维莫尔超晶格中的莫尔势场,可以对里德堡激子进行空间束缚和调控,形成强耦合的里德堡莫尔激子态,其表现为能量劈裂、共振峰显著红移和反射光谱线宽变窄。这些发现为里德堡激子在量子传感、量子非线性光学和量子模拟等领域的应用奠定了基础。