由过渡金属二硫化氢（TMD）制成的原子薄半导体是用于研究强光-物质相互作用及其在纳米光子学、光电学和硅谷电子学中应用的模型系统。但是，单层TMD的光致发光光谱显示出许多特征，这些特征对于解密尤其具有挑战性。从实用的角度来看，基于单色TMD的发射器对于低尺寸器件将是有益的，但这一挑战尚待解决。在这里，我们报道了直接堆叠在TMD单层上的石墨烯可以实现仅由TMD中性激子产生的单线和窄线光致发光。这种过滤作用源于石墨烯对TMD的完全中和，以及长寿命激子物种向石墨烯的选择性非辐射转移。我们的方法适用于四个基于钨和钼的TMD，并建立了TMD/石墨烯异质结构作为一组独特的光电构建基块，适用于以接近THz的速率发射可见光和近红外光子的电致发光系统，线宽接近均质极限。
 
Figure 1. 石墨烯作为多功能发射过滤器。
 

Figure 2. 用石墨烯中和原子级别薄的半导体
 

Figure 3. 在4 K下，BN封装的TMD/石墨烯的激光功率相关的PL
 

Figure 4. 低温激子动力学
 

Figure 5. 热激子转移至石墨烯的证据
 
      相关研究成果于2020年由斯特拉斯堡大学Stéphane Berciaud课题组，发表在Nature Nanotechnology（doi.org/10.1038/s41565-020-0644-2）上。原文：Filtering the photoluminescence spectra of atomically thin semiconductors with graphene。

摘自《石墨烯杂志》公众号：