具体测试对象:
二维过渡金属硫族化合物(TMDCs,WSe2)
二维钙钛矿,六方氮化硼(h-BN)
存在层间激子的范德华异质结等
1 项目介绍
原理:固定光谱仪的发射检测波长(通常为特征发光峰),连续扫描激发光源的波长(即改变入射光子能量),记录荧光强度随激发波长变化的相对分布图谱,从而直接揭示材料从基态到高激发态的辐射吸收与能量传递网络。
作用:测量激发峰位置、斯托克斯位移、高阶激子态的能量劈裂,以及声子侧带的能量间隔。能够以极高的信噪比“反向”测定材料的真实本征光学带隙与激子吸收共振;解耦二维异质结中复杂的层间电荷转移与能量转移物理机制。
2 样品要求
PLE 测试本质上是收集荧光,若二维样品本身发光量子产率极低(如存在大量无辐射复合缺陷,或位于会导致荧光淬灭的金/银等金属基底上),激发光谱的信号将完全湮没在探测器的暗噪声中。样品最好转移至透明的石英、蓝宝石,或具有干涉增强效应的 SiO2/Si 基底上,以最大化荧光发射的远场耦合。
3 常见问题
3.1 激子结合能漂移。
二维材料的库仑相互作用极易受周围介电环境的影响。若样品在空气中吸附了水分子/氧气,或转移时的聚合物残留未清洗干净,其局域介电常数将发生改变,导致测得的 PLE 激子共振峰(反映光学带隙减去激子结合能)发生数个至数十个meV的不可控漂移,严重干扰与理论计算能带的对标。

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