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
方南莲完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
刚刚
完美世界应助道明嗣采纳,获得10
1秒前
zm发布了新的文献求助10
1秒前
22336应助shidewu采纳,获得20
1秒前
wangzhao完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
脑洞疼应助x甜豆采纳,获得10
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
童话金发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
穿越山海完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
哇嘎发布了新的文献求助10
7秒前
刚果王子完成签到,获得积分10
7秒前
科研通AI6.3应助Spring采纳,获得10
7秒前
8秒前
阔达的嵩发布了新的文献求助10
9秒前
勤奋一一发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
hongzhi完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
敏感寻芹发布了新的文献求助10
10秒前
WNL发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
AI发布了新的文献求助10
12秒前
薯条发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
lindollar发布了新的文献求助10
14秒前
吕喜梅完成签到,获得积分10
14秒前
搞科研的大哲完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
suyunwei发布了新的文献求助10
15秒前
chiweiyoung完成签到,获得积分10
17秒前
高分求助中
(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
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 2500
Atlas of Aligner Treatment and Planning A Case-Based Approach 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Decoding Sensitive Skin Syndrome: International Expert Advisory Insights on Management From India and the United States of America 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7434972
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9036868
关于积分的说明 19254912
捐赠科研通 7061234
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3237029
关于科研通互助平台的介绍 2400477
邀请新用户注册赠送积分活动 2220711