Highly Anisotropic and Robust Excitons in Monolayer Black Phosphorus

激子 单层 光致发光 材料科学 各向异性 磷烯 带隙 结合能 准粒子 凝聚态物理 激发 有效质量(弹簧-质量系统) 发光 光电子学 石墨烯 直接和间接带隙 半导体 极化(电化学) 物理 纳米技术 化学 原子物理学 光学 超导电性 物理化学 量子力学
作者
Xiaomu Wang,Aaron M. Jones,Kyle L. Seyler,Vy Tran,Yichen Jia,Huan Zhao,Han Wang,Li Yang,Xiaodong Xu,Fengnian Xia
出处
期刊:Cornell University - arXiv 被引量:6
标识
DOI:10.48550/arxiv.1411.1695
摘要

Semi-metallic graphene and semiconducting monolayer transition metal dichalcogenides (TMDCs) are the two-dimensional (2D) materials most intensively studied in recent years. Recently, black phosphorus emerged as a promising new 2D material due to its widely tunable and direct bandgap, high carrier mobility and remarkable in-plane anisotropic electrical, optical and phonon properties. However, current progress is primarily limited to its thin-film form, and its unique properties at the truly 2D quantum confinement have yet to be demonstrated. Here, we reveal highly anisotropic and tightly bound excitons in monolayer black phosphorus using polarization-resolved photoluminescence measurements at room temperature. We show that regardless of the excitation laser polarization, the emitted light from the monolayer is linearly polarized along the light effective mass direction and centers around 1.3 eV, a clear signature of emission from highly anisotropic bright excitons. In addition, photoluminescence excitation spectroscopy suggests a quasiparticle bandgap of 2.2 eV, from which we estimate an exciton binding energy of around 0.9 eV, consistent with theoretical results based on first-principles. The experimental observation of highly anisotropic, bright excitons with exceedingly large binding energy not only opens avenues for the future explorations of many-electron effects in this unusual 2D material, but also suggests a promising future in optoelectronic devices such as on-chip infrared light sources.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
hz_sz完成签到,获得积分10
刚刚
chenwang发布了新的文献求助20
1秒前
yb完成签到,获得积分10
1秒前
温婉发布了新的文献求助10
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
4秒前
烟花应助阵雨采纳,获得10
5秒前
5秒前
YaoHui完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
大模型应助Pendulium采纳,获得10
6秒前
6秒前
言午完成签到,获得积分10
7秒前
今后应助跳跃的大楚采纳,获得10
7秒前
乐观金毛发布了新的文献求助10
8秒前
贤惠的白开水完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
鲜艳的忆枫完成签到,获得积分10
9秒前
赫连涵柏给赫连涵柏的求助进行了留言
9秒前
荡南桥发布了新的文献求助30
10秒前
zhengyuetong完成签到,获得积分10
10秒前
迷路的之云完成签到,获得积分10
10秒前
宁羽发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
cos完成签到 ,获得积分10
11秒前
霸气雯完成签到,获得积分10
16秒前
哈基米德举报yueyue3SCI求助涉嫌违规
16秒前
峰成完成签到 ,获得积分10
16秒前
zhengyuetong发布了新的文献求助10
16秒前
BareBear应助宁羽采纳,获得10
16秒前
17秒前
年轻怀绿完成签到,获得积分10
17秒前
荡南桥完成签到,获得积分10
18秒前
minglan完成签到,获得积分10
18秒前
科目三应助执着皮皮虾采纳,获得10
18秒前
俊逸似狮完成签到 ,获得积分10
18秒前
mengtingmei完成签到,获得积分10
19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
Fermented Coffee Market 2000
PARLOC2001: The update of loss containment data for offshore pipelines 500
Critical Thinking: Tools for Taking Charge of Your Learning and Your Life 4th Edition 500
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 500
A Manual for the Identification of Plant Seeds and Fruits : Second revised edition 500
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 340
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5259353
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4421049
关于积分的说明 13761672
捐赠科研通 4294788
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2356585
邀请新用户注册赠送积分活动 1352976
关于科研通互助平台的介绍 1313938