[发明专利]一种监测少层二维材料中缺陷影响激子传输的方法及应用

权利要求书

1.一种监测少层二维材料中缺陷影响激子传输的方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)提供原始少层二维材料样品；

2)通过瞬态吸收显微镜(TAM)对上述原始少层二维材料样品进行测量，使用单指数函数拟合所述原始少层二维材料样品的瞬态吸收动力学曲线，获取所述原始少层二维材料样品中激子寿命τ；

3)将瞬态吸收显微镜中的泵浦光束固定在一个位置，利用探测光束通过检流计扫描所述原始少层二维材料样品以获取不同延迟时间的激子密度的代表性TAM图像，通过高斯函数拟合TAM图像，确定该原始少层二维材料样品中激子的扩散系数D和扩散距离L；

4)对上述原始少层二维材料样品进行不同时间的等离子体处理以引入缺陷,然后相应的对经过等离子体处理后的样品进行缺陷识别，再通过瞬态吸收显微镜对经过不同时间等离子体处理下的原始少层二维材料样品进行测量，使用双指数函数来拟合不同时间等离子体处理下样品的瞬态吸收动力学曲线，其中τ₁是其归一化振幅分量A₁对应的衰减寿命,τ₂是其归一化振幅分量A₁对应的衰减寿命，t为任何衰减时刻，进而分别获取不同时间等离子体处理下样品中的激子寿命；

5)采用步骤3)中同样的方法确定不同时间等离子体处理下样品中激子的扩散系数D和扩散距离L，其中激子寿命使用平均寿命即τ_av＝A₁τ₁+A₂τ₂；

6)将在不同等离子体处理时间下原始少层二维材料的瞬态吸收动力学曲线的拟合参数和激子扩散参数进行比较，以此监测缺陷对激子传输的影响。

2.根据权利要求1所述的监测少层二维材料中缺陷影响激子传输的方法，其特征在于：所述少层二维材料为少层WS₂。

3.根据权利要求1所述的监测少层二维材料中缺陷影响激子传输的方法，其特征在于：所述步骤3)中的泵浦光束的波长为400nm、能量密度为3.20μJ/cm²，所述探测光束波长为625nm、能量密度为0.19μJ/cm²。

4.根据权利要求1所述的一种监测少层二维材料中缺陷影响激子传输的方法，其特征在于：所述步骤4)中的等离子体处理为：在13.56MHz射频的10W氩等离子体中对样品进行处理。

5.根据权利要求1所述的监测少层二维材料中缺陷影响激子传输的方法，其特征在于：所述步骤4)中的缺陷识别过程为：在对样品进行等离子体处理后，通过原子分辨扫描透射电子显微镜和光致发光(PL)技术来表征样品缺陷，以确认缺陷是否被引入。

6.一种如权利要求1-5任一项所述的一种监测少层二维材料中缺陷影响激子传输的方法在优化基于二维材料的元件性能中的应用。

7.根据权利要求6所述的应用，所述基于二维材料的元件包括发光二极管或激子晶体管。