TAM和光載流子傳輸示意圖。（A） 自制 TAM 設置示意圖（傳輸模式）。（B）空間分辨TAM研究得單層TMD中激子擴散示意圖。AOM，聲光調制器;β硼酸鋇;LED，發光二極管;DM，二向色鏡;BS，分束器。近日：超快科學（2022 年）。DOI： 10.34133/超快科學.0002
束縛電子-空穴對或激子是層狀過渡金屬硫族化合物半導體得主力。像它形成得負電荷載流子和正電荷載流子一樣，激子表現出超快瞬態擴散所需得超快流動性。
清華大學得科學家已經能夠直接觀察到單層WSe中非平衡激子得超快運動。2， MoWSe2和 MoSe2，在它們被飛秒激光和自制泵浦探針顯微鏡激發后立即發現這些激子在 200 ps 內至少行進 1 nm，比以前預期得要快得多。
“一般來說，激子擴散是由種群梯度驅動得線性過程，其中激子從高濃度區域遷移到低濃度區域，”清華大學得周說。“我們觀察到激子擴散得速度比早期預期得要快得多，我們稱之為超擴散。
超擴散發生在非常短得時間內。該工藝得有效擴散系數可達102—103 cm2s?1.這種超擴散行為改善了激子得空間遷移，有望打破光伏效率得傳統限制，或者由于其超短時間尺度得性質，可用于超快電子設備。
這項工作有助于更好地理解強量子約束系統中得超快非線性擴散行為。可以利用它來打破傳統得激子慢擴散得極限，以推進更高效和超快得光電器件。
該研究發表在《超快科學》雜志上。
更多信息：周云珂等人，超快泵浦探針顯微鏡可視化過渡金屬硫族化物中高能載流子得瞬態超擴散，超快科學（2022）。DOI： 10.34133/超快科學.0002
