研究前沿：二维材料MoS₂-三激子trion | Nature Photonics

本文报道了一种可规模化制备的电控发光体系，通过将单层二硫化钼（MoS₂）与功函数可调的氮化铪（HfN）栅电极结合，实现了高效的三激子调控。背景：二维单层过渡金属硫族化合物虽有强激子响应和栅压可调光学特性，但存在静电调控能力有限、光-物质耦合效率低等问题，难以实现晶圆级规模化制备与高调制深度室温发光。研究目的：构建一种可规模化、高性能的电控发光平台，有效调控三激子的形成与发光强度。结论：研究团队利用HfN栅极优异的能带匹配，实现了载流子高效积聚，调控区域面积超5000平方微米，光致发光调制深度达24%，是传统重掺杂硅栅器件的五倍。通过引入镜上纳米颗粒等离激元谐振腔，并结合珀塞尔效应，发光强度提升了46倍，同时保留了栅压调控特性。该方案兼容CMOS工艺，可用于制备室温可重构二维光源，在片上集成光子学、可见光通信、动态显示和二维体系光-物质相互作用调控等方面具有重要应用前景。