Unraveling the not-so-large trion binding energy in monolayer black phosphorus

三极管 单层 化学 结合能 激子 化学物理
作者
Thorsten Deilmann,Kristian Sommer Thygesen
出处
期刊:2D materials [IOP Publishing]
卷期号:5 (4): 041007-041007 被引量:14
标识
DOI:10.1088/2053-1583/aadc28
摘要

Black phosphorus (bP) is a promising two-dimensional (2D) material for opto-electronic applications. Strongly bound excitons with binding energies up to 0.3 eV and remarkably large trion binding energies up to 100 meV have been observed for supported monolayer bP. Surprisingly, this trion binding energy is significantly larger than those found in other 2D materials (e.g. about 30 meV in transition metal dichalcogenides). This has previously been ascribed to the quasi-1D nature of bP. In this work we show, using first principles calculations, that the trion binding energy of bP is indeed large (80 meV) when referenced to the lowest bright exciton but only 30 meV when its energy is measured relative to the lowest dark exciton. Our analysis thus shows that the trion binding energy in bP is not larger than in other 2D materials, and the previous conclusions have to be understood incorporating the large splitting between the dark and bright excitons in bP. We also explore the effect of substrate and in-plane strain of the exciton and trion binding energies and show that these effects do not change the main conclusions. Our results correct the misconception that trion binding energies in monolayer bP are particularly large due to its quasi-1D structure and contribute to the establishment of more a detailed understanding of optical properties of atomically thin semiconductors.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
充电宝应助派小星采纳,获得10
1秒前
科研通AI6.4应助YIQISUDA采纳,获得10
1秒前
1秒前
英俊的铭应助琪琪采纳,获得10
2秒前
虚幻的晓亦完成签到 ,获得积分10
3秒前
Rainandbow发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
学术搭子完成签到,获得积分10
3秒前
深情安青应助滔滔采纳,获得10
4秒前
张敬敬发布了新的文献求助10
4秒前
等待的元彤完成签到,获得积分20
4秒前
4秒前
ZQP完成签到 ,获得积分10
5秒前
不吃泡面完成签到 ,获得积分10
5秒前
哦哦哦发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
SODAPIE完成签到,获得积分10
5秒前
严兴明完成签到,获得积分10
6秒前
boyue完成签到,获得积分10
6秒前
Rikka完成签到,获得积分10
6秒前
褪色完成签到,获得积分10
6秒前
wyq完成签到,获得积分10
6秒前
别梦寒发布了新的文献求助10
6秒前
快乐在我这完成签到,获得积分10
7秒前
喜喜不嘻嘻应助nicheng采纳,获得10
7秒前
jacob完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
洒脱完成签到,获得积分10
8秒前
跃轩完成签到,获得积分10
9秒前
FYhan发布了新的文献求助10
10秒前
FashionBoy应助张敬敬采纳,获得10
10秒前
jayus完成签到,获得积分10
10秒前
2024301120034发布了新的文献求助10
10秒前
严兴明发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
汉堡包应助Jessie采纳,获得10
12秒前
王司徒完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6442724
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8256607
关于积分的说明 17582930
捐赠科研通 5501266
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2900650
邀请新用户注册赠送积分活动 1877597
关于科研通互助平台的介绍 1717328