1 中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所材料物理重点实验室, 安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026
二维 PtSe2 具备宽可调带隙、高稳定性等优点, 在新型光电器件方面具有极大应用价值。利用时间分辨太赫兹光谱研究了不同厚度 PtSe2 中的光生载流子超快动力学, 发现该材料瞬态太赫兹光电导的幅度及其激发光强度依赖性随材料厚度的增加呈现出显著的非线性增加趋势。通过太赫兹光电导频谱分析, 获得了光生载流子浓度、散射时间、背散射因子等动力学参数, 并结合激发波长依赖的太赫兹弛豫动力学, 推测束缚激子和自由载流子的竞争是引起这种厚度非线性关系的主要原因。此外, 基于光泵浦- 光探测光谱证明了 PtSe2 中的激子效应及半导体-半金属转变。该工作演示了层数对 PtSe2 中非平衡态动力学的有效调控, 对贵金属基二维材料在光电器件方面的应用具有指导意义。
超快光谱学 光生载流子动力学 太赫兹 二硒化铂 ultrafast spectroscopy photocarrier dynamics terahertz PtSe2
1 南开大学 现代光学研究所， 天津300350
2 天津市微尺度光学信息技术科学重点实验室， 天津300350
3 南洋理工大学 材料科学与工程学院， 新加坡69798
4 江苏大学 微纳光电子与太赫兹技术研究院， 江苏镇江212013
基于时间分辨太赫兹光谱技术，研究了不同厚度的二硒化铂（PtSe2）薄膜在太赫兹波段的光学特性。实验结果表明，当泵浦光功率从0增强至2 540 μJ/cm2时，11 nm-PtSe2薄膜的电导率逐渐增大，透射太赫兹信号强度减小；而197 nm-PtSe2薄膜的电导率逐渐减小，透射太赫兹信号强度增大。由此构造的光控太赫兹调制器件的调制速度约为14 ps，工作带宽为0.2~1.8 THz，调制深度为15%~35%。研究证明PtSe2薄膜材料在高速光控太赫兹器件领域具有应用潜力。
太赫兹 时间分辨 超快 二硒化铂 太赫兹调制 Terahertz Time-resolved Ultrafast Platinum selenide Terahertz modulation
