| Название: | Спектроскопия экситонов в двумерных полупроводниковых структурах |
| Грантодатель: | Гранты РНФ |
| Область знаний: | 02 - Физика и науки о космосе |
| Научная дисциплина: | 02-202 - Полупроводники |
| Ключевые слова: | спектроскопия, экситоны, двумерные полупроводники, спин, наноструктуры |
| Тип: | исследовательский |
| Руководитель(и): | Кочерешко,ВП |
| Подразделения: | |
| Код проекта: | 24-22-20059 |
Проект направлен на экспериментальное исследование оптических свойств двумерных слоистых материалов, а также поиск и изучение новых эффектов в низкоразмерных полупроводниковых наноструктурах с учетом влияния деформации и без.
Структуры на основе графена [1], дихалькогенидов переходных металлов (TMDs) [2-5], hBN [6] является интересными и перспективными атомарно-плоскими двумерными материалами для электроники [7,8], нелинейной оптики [9] и оптоэлектроники [10,11]. Однослойные TMDs в последнее время вызывают большой интерес, поскольку квантовые точки, встроенные в монослой, могут служить оптически активными однофотонными излучателями [12]. Многие ведущие мировые центры занимаются исследованиями данных материалов, однако российская наука в этом направлении мало представлена. В ходе проекта будет экспериментально изучены как многослойные, так и монослойные образцы TMDs и hBN, получаемые механическим расслоением объемных кристаллов и методом отслоения в жидкой фазе, а также структуры на их основе. Предполагается вести исследования по следующим направлениям:
1. Экспериментальное изучение эффектов оптической анизотропии и спиновой поляризации методами спектроскопии в рамках усиления свето-экситонного взаимодействия при переходе от многослойных структур к моно-слоям. Описание спиновой структуры экситонов в таких системах. Экспериментальное исследование микрофотолюминесценции, отражения, пропускания при учете сдвига слоев, возникновения ряби (риплов) на поверхности слоистых наносистем, муарового эффекта двумерных полупроводниковых структур с хиральной упаковкой.
2. Исследование влияние деформации растяжения и сжатия на оптические свойства слоистых полупроводниковых наносистем с учетом возможности использовать внешнюю деформацию для контролируемого управления их оптическими и электронными свойствами.
3. Получение детальных сведений об оптических и магнитных свойствах, явлениях, зависящих от спина TMDs. Использование магнитооптической спектроскопии для более глубокого понимания свойств экситонов. Установление преобладающих типов взаимодействия экситонов и носителей заряда (биэкситон [13,14], положительно и отрицательно заряженные трионы и т.д.) в слоистых полупроводниковых структурах в зависимости от их строения (размеров, состава и т.п.), типа и уровня легирования, температуры, плотности мощности оптического возбуждения, величины внешнего магнитного поля.
4. Исследование методами поляризационной и магнитооптической спектроскопии тонких пленок гексагонального нитрида бора, а также наноструктур на их основе, с целью изучения в них анизотропных центров окраски. Полученные данные об оптических свойствах тонких пленок гексагонального нитрида бора в видимом спектральном диапазоне и роли различных вакансий азота в их формировании могут быть использованы для дальнейших исследований, связанных с созданием ван-дер-ваальсовых гетероструктур, находящих практическое применение в опто- и наноэлектронике [15,16].
