Fundamental limits of exciton-exciton annihilation for light emission in transition metal dichalcogenide monolayers

单层 激子 材料科学 发光 消灭 过渡金属 光发射 半导体 凝聚态物理 光电子学 纳米技术 物理 化学 量子力学 生物化学 催化作用
作者
Yiling Yu,Chao Xu,Andy Barrette,Kenan Gündoğdu,Linyou Cao
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:93 (20) 被引量:139
标识
DOI:10.1103/physrevb.93.201111
摘要

We quantitatively illustrate the fundamental limit that exciton-exciton annihilation (EEA) may impose to the light emission of monolayer transition metal dichalcogenide (TMDC) materials. The EEA in TMDC monolayers shows dependence on the interaction with substrates as its rate increases from 0.1 cm2/s (0.05 cm2/s) to 0.3 cm2/s (0.1 cm2/s) with the substrates removed for WS2 (MoS2) monolayers. It turns to be the major pathway of exciton decay and dominates the luminescence efficiency when the exciton density is beyond 1010 cm-2 in suspended monolayers or 1011 cm-2 in supported monolayers. This sets an upper limit on the density of injected charges in light emission devices for the realization of optimal luminescence efficiency. The strong EEA rate also dictates the pumping threshold for population inversion in the monolayers to be 12-18 MW/cm2 (optically) or 2.5-4x105 A/cm2 (electrically).

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
张瑜发布了新的文献求助10
刚刚
复杂访冬完成签到,获得积分10
1秒前
Orange应助壹贰叁肆采纳,获得10
1秒前
令狐完成签到,获得积分10
2秒前
薛教授完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
无限的半青完成签到 ,获得积分10
3秒前
丘比特应助小羊烧鸡采纳,获得10
4秒前
无名应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
宋呵呵应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
Return应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
5秒前
HOAN应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
5秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得30
6秒前
婵婵完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
老福贵儿应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得30
6秒前
自由白凡完成签到,获得积分10
6秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
田様应助ninomae采纳,获得10
7秒前
7秒前
雍雍完成签到 ,获得积分10
7秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
高分求助中
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 12000
(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
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1000
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 800
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5694691
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5098273
关于积分的说明 15214299
捐赠科研通 4851210
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2602193
邀请新用户注册赠送积分活动 1554073
关于科研通互助平台的介绍 1511978