這項研究展示了一種新的光學檢測方法，來判斷單層過渡金屬二硫屬化物(TMDC)薄膜的品質、缺陷和應變。我們使用橢圓參數來觀察TMDC薄膜中激子的非均向性。我們觀察到激子的特性會因為薄膜的缺陷或者應變而改變，導致橢圓參數值發生劇烈變化。在完美的二維薄膜中，激子的共振局限於平面內的方向，因此呈現出非常明顯的非均向特性。然而，若薄膜存在缺陷或應變，激子的限制會減弱，從而降低非均向性。這項研究的結果表明，TMDC材料的成長品質、缺陷和應變會直接影響激子共振的表現。我們透過分析激子共振的非均向性來直接檢測TMDC薄膜中的缺陷和應變，這項研究提供了一種非破壞性且快速的方法來檢測二維材料的品質。光學檢測二維結構特性有望促進下一代基於二維材料的奈米光電元件的開發。
此篇研究 “Characterization of 2D Transition Metal Dichalcogenides Through Anisotropic Exciton Behaviors＂刊登於2024年05月WILEY出版社之光學材料領域重要期刊Small Methods及獲選期刊封底。
此研究由臺大材料系陳學禮教授實驗室之陳紓嫺同學及張思偉博士等人共同完成。
