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专利摘要

一种监测少层二维材料中缺陷对激子传输的影响的方法，包括：对原始少层二维材料样品进行测量，得到第一瞬态吸收动力学曲线（S101）；拟合第一瞬态吸收动力学曲线，获取该原始少层二维材料样品中的第一激子寿命（S102）；获取不同延迟时间的激子密度的第一TAM图像（S103）；拟合第一TAM图像确定第一扩散系数和第一扩散距离（S104）；将原始少层二维材料样品进行不同时长的等离子体处理，对等离子体处理后的原始少层二维材料样品进行测量，得到第二瞬态吸收动力学曲线（S105）；拟合第二瞬态吸收动力学曲线，获取第二激子寿命（S106）；获取不同延迟时间的激子密度的第二TAM图像（S107）并拟合第二TAM图像，确定第二扩散系数和第二扩散距离（S108），以监测缺陷对激子传输的影响（S109）。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
PCT/CN2020/125421
申请日期:
2020-10-30
专利申请人:
清华大学
分类号:
G01N21/63 ; G01N21/88 ; G01N21/95
发明/设计人:
刘大猛，刘欢，王冲，陈新春，李津津，雒建斌
权利要求: 1.一种监测少层二维材料中缺陷对激子传输的影响的方法，其特征在于，包括：通过瞬态吸收显微镜对预先获取的原始少层二维材料样品进行测量，得到第一瞬态吸收动力学曲线；拟合所述第一瞬态吸收动力学曲线，获取所述原始少层二维材料样品中的第一激子寿命；利用所述瞬态吸收显微镜中的泵浦光束及探测光束获取所述原始少层二维材料样品在不同延迟时间的激子密度的第一TAM图像；通过高斯函数拟合所述第一TAM图像确定所述原始少层二维材料样品中激子的第一扩散系数和第一扩散距离；将所述原始少层二维材料样品进行不同时长的等离子体处理，再利用所述瞬态吸收显微镜对等离子体处理后的原始少层二维材料样品进行测量，得到第二瞬态吸收动力学曲线；使用双指数函数拟合所述第二瞬态吸收动力学曲线，获取等离子体处理后的样品中的第二激子寿命；利用所述瞬态吸收显微镜中的泵浦光束及探测光束获取等离子体处理后的样品在不同延迟时间的激子密度的第二TAM图像；通过高斯函数拟合所述第二TAM图像，确定等离子体处理后的样品中激子的第二扩散系数和第二扩散距离；根据所述第一激子寿命、第一扩散系数、第一扩散距离、第二激子寿命、第二扩散系数及第二扩散距离监测缺陷对激子传输的影响。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用所述瞬态吸收显微镜中的泵浦光束及探测光束获取所述原始少层二维材料样品在不同延迟时间的激子密度的第一TAM图像，包括：将所述瞬态吸收显微镜中的泵浦光束的位置固定，利用所述泵浦光束照射所述原始少层二维材料样品并通过探测光束扫描所述原始少层二维材料样品，获取不同延迟时间的激子密度的第一TAM图像。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用所述瞬态吸收显微镜中的泵浦光束及探测光束获取等离子体处理后的样品在不同延迟时间的激子密度的第二TAM图像，包括：利用所述泵浦光束照射等离子体处理后的样品并通过所述探测光束扫描所述等离子体处理后的样品，获取不同延迟时间的激子密度的第二TAM图像。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第一激子寿命、第一扩散系数、第一扩散距离、第二激子寿命、第二扩散系数及第二扩散距离监测缺陷对激子传输的影响，包括：将所述第一激子寿命、第一扩散系数、第一扩散距离分别与不同缺陷浓度下的第二激子寿命、第二扩散系数及第二扩散距离进行比对，监测不同缺陷浓度下扩散距离的变化。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述原始少层二维材料样品进行不同时长的等离子体处理，包括：在13.56MHz射频下，在10W氩等离子体中对所述原始少层二维材料样品进行处理。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：对将所述原始少层二维材料样品进行不同时长的等离子体处理后引入的缺陷进行识别。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，对将所述原始少层二维材料样品进行不同时长的等离子体处理后引入的缺陷进行识别，包括：在将所述原始少层二维材料样品进行不同时长的等离子体处理后，通过原子分辨扫描透射电子显微镜和光致发光技术表征样品缺陷，以确认缺陷是否被引入。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过高斯函数拟合所述第一TAM图像确定所述原始少层二维材料样品中激子的第一扩散系数和第一扩散距离时，激子总量n(x，y，t)为：其中，D是第一扩散系数，n(x，y，t)是作为时间t和位置(x，y)的函数的激子总量，τ是激子寿命，包括辐射和非辐射复合。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述所述少层二维材料为少层WS2。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述泵浦光束的波长为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。