Carrier and Polarization Dynamics in Monolayer MoS 2

Autor: Lagarde, David, Bouet, Louis, Marie, Xavier, Zhu, C., Liu, L., Amand, Thierry, Tan, P., Urbaszek, B.
Přispěvatelé: Laboratoire de physique et chimie des nano-objets (LPCNO), Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Chinese Academy of Sciences [Beijing] (CAS), State Key Laboratory for Superlattices and Microstructures, Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences, Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2014
Předmět:
Zdroj: Physical Review Letters
Physical Review Letters, American Physical Society, 2014, 112 (4)
Physical Review Letters, 2014, 112 (4)
ISSN: 0031-9007
1079-7114
Popis: International audience; In monolayer MoS2, optical transitions across the direct band gap are governed by chiral selection rules, allowing optical valley initialization. In time-resolved photoluminescence (PL) experiments, we find that both the polarization and emission dynamics do not change from 4 to 300 K within our time resolution. We measure a high polarization and show that under pulsed excitation the emission polarization significantly decreases with increasing laser power. We find a fast exciton emission decay time on the order of 4 ps. The absence of a clear PL polarization decay within our time resolution suggests that the initially injected polarization dominates the steady-state PL polarization. The observed decrease of the initial polarization with increasing pump photon energy hints at a possible ultrafast intervalley relaxation beyond the experimental ps time resolution. By compensating the temperature-induced change in band gap energy with the excitation laser energy, an emission polarization of 40% is recovered at 300 K, close to the maximum emission polarization for this sample at 4 K.
Databáze: OpenAIRE
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