Влияние толщины пленки WSe2 на модуляцию терагерцового сигнала оптическим излучением в структурах WSe2/Si
Российский научный фонд, 25-19-00575
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, FSFZ-2023-0005
Булавинцева Е.А.
1, Лебедева Е.Д.
1, Лаптева М.С.
1, Козинцева М.В.
1, Кудрявцев А.В.
1, Лавров С.Д.
1, Мишина Е.Д.
11МИРЭА - Российский технологический университет, Москва, Россия

Email: kudryavcev_a@mirea.ru
Поступила в редакцию: 8 декабря 2025 г.
В окончательной редакции: 15 декабря 2025 г.
Принята к печати: 17 декабря 2025 г.
Выставление онлайн: 7 сентября 2026 г.
Проведено исследование воздействия непрерывного оптического излучения на пропускание терагерцовых (THz) импульсов структурами WSe2/Si, полученными методом химической эксфолиации. В качестве подложки использовался высокоомный кремний, обладающий высоким временем жизни носителей заряда. Получены 2 типа структур - с относительно тонким (20-60 nm) и с толстым (200-400 nm) слоями WSe2 - дихалькогенида переходного металла (ДПМ). Исследованы их структура и оптические свойства. Показано, что уменьшение толщины слоя ДПМ приводит к увеличению глубины модуляции THz-излучения оптическим излучением. Показано, что основным механизмом уменьшения пропускания при оптической подсветке THz-волны является (наряду с эффектами фотопроводимости как в подложке, так и в слое ДПМ) увеличение времени жизни носителей заряда в подложке за счет пространственного разделения зарядов вблизи границы раздела ДПМ/кремний. Ключевые слова: терагерцовое излучение, спектроскопия с временным разрешением, фотопроводимость, дихалькогениды переходных металлов.
- S.M. Ryvkin. Photoelectric Phenomena in Semiconductors (Fizmatlit, Moscow, 1963)
- R.H. Bube. Photoelectronic Properties of Semiconductors (Cambridge University Press, Cambridge, 1981)
- I.H. Libon, S. Baumgartner, M. Hempel, N.E. Hecker, J. Feldmann, M. Koch, P. Dawson. Appl. Phys. Lett., 76 (20), 2821-2823 (2000). DOI: 10.1063/1.126484
- G. Georgiou, H. Tyagi, P. Mulder, G.J. Bauhuis, J.J. Schermer, J.G. Rivas. Scientific Reports, 4, 3584 (2014). DOI: 10.1038/srep03584
- R. Ulbricht, E. Hendry, J. Shan, T.F. Heinz, M. Bonn. Rev. Mod. Phys., 83, 543-586 (2011). DOI: 10.1103/RevModPhys.83.543
- S. Mitra, L. Avazpour, I. Knezevic. J. Phys.: Condens. Matter, 37 (13), 133005 (2025). DOI: 10.1088/1361-648X/adab6a
- E.T. Mirzoeva, A.V. Kudryavtsev. Russian Technological J., 13 (4), 47-54 (2025). DOI: 10.32362/2500-316X-2025-13-4-47-54
- H. Choi, S.J. Yun, Y.S. Won, C.S. Oh, S.M. Kim, K.K. Kim, Y.H. Lee. Nature Commun., 13, 1484 (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-29182-y
- Y. Zuo, C. Liu, L. Ding, R. Qiao, J. Tian, C. Liu, Q. Wang, G. Xue, Y. You, Q. Guo, J. Wang, Y. Fu, K. Liu, X. Zhou, H. Hong, M. Wu, X. Lu, R. Yang, G. Zhang, D. Yu, E. Wang, X. Bai, F. Ding, K. Liu. Nature Commun., 13, 1007 (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-28628-7
- I.A. Novikov, M.A. Kir'yanov, V.I. Stadnichuk, T.V. Dolgova, A.A. Fedyanin. Pis'ma v v zurnal \^ eksperimental'noj i teoretiv ceskoj fiziki, 119 (9-10), 651-657 (2024). DOI: 10.31857/S1234567824090040
- K.A. Nirmal, D.D. Kumbhar, A.V. Kesavan, T.D. Dongale, T.G. Kim. npj 2D Mater. Appl., 8, 83 (2024). DOI: 10.1038/s41699-024-00522-4
- P. Han, H. Wang, I. Zhang. Adv. Opt. Mater., 8, 1900533 (2019). DOI: 10.1002/adom.201900533
- H.D.J. Joyce, S.D.J. Doherty, K. Gao, H.H. Tan, S. Jagadish, J. Lloyd-Hughes, L.M. Herz, M.B. Johnston. Nanotechnology, 24, 214006 (2013). DOI: 10.1088/0957-4484/24/21/214006
- L. Luo, I. Chatzakis, A. Patz, J. Wang. Phys. Rev. Lett., 114, 107402 (2015). DOI: 10.1103/PhysRevLett.114.107402
- S. Kar, J. Lake, S. Adeyemo, T. Santra, H.D.J. Joyce. Mater. Today Phys., 23, 100631 (2022). DOI: 10.1016/j.mtphys.2022.100631
- W. Zheng, Y. Jiang, X. Hu, H. Li, Z. Zeng, X. Wang, A. Pan. Adv. Opt. Mater., 6, 1800420 (2018). DOI: 10.1002/adom.201800420
- Z. Zhou, J. Lv, C. Tan, L. Yang, Z. Wang. Adv. Funct. Mater., 34 (12), 2316175 (2024). DOI: 10.1002/adfm.202316175
- X. He, H. Xu, H. Liu, J. Nie, G. Lu. Crystals, 14 (9), 799 (2024). DOI: 10.3390/cryst14090799
- S. Chen, F. Fan, Y. Miao, X. He, K. Zhang, S. Chang. Nanoscale, 8 (8), 4475 (2016). DOI: 10.1039/C5NR08101G
- Y. Cao, S. Gan, Z. Geng, J. Liu, Y. Yang, Q. Bao, H. Chen. Sci. Rep., 6, 22899 (2016). DOI: 10.1038/srep22899
- S. Hao, Y. Cheng, J. Zhou, H. Xiong, P. Yang, X. Chen, W. Xiong, F. He, Q. Li, J. Liu, J. Miao, S. Chen, S. Qiao, X. Wu. Adv. Photonics Res., 3, 2100201 (2022). DOI: 10.1002/adpr.202100201
- J. Qiao, S. Wang, Z. Wang, C. He, S. Zhao, X. Xiong, S. Wang, X. Zhang, X. Tao. Adv. Opt. Mater., 8, 2000160 (2020). DOI: 10.1002/adom.202000160
- P. Yadav, A. Das, M.K. Sharma, S. Ash, A.K. Ganguli. Mater. Chem. Phys., 276, 125347 (2022). DOI: 10.1016/j.matchemphys.2021.125347
- R. Ha, P.K. Guha. J. Mater. Sci., 52, 7256-7268 (2017). DOI: 10.1007/s10853-017-0962-4
- Y. Li, A. Chernikov, X. Zhang, A. Rigosi, H.M. Hill, A.M. van der Zande, D.A. Chenet, E.-M. Shih, J. Hone. Phys. Rev. B, 90, 205422 (2014). DOI: 10.1103/PhysRevB.90.205422
- P.M. Pataniya, C.K. Zankat, M. Tannarana, A. Patel, S. Narayan, G.K. Solanki, K.D. Patel, P.K. Jha, V.M. Pathak. Mater. Res. Bull., 120, 110602 (2019). DOI: 10.1016/j.materresbull.2019.110602
- C. Hsu, R. Frisenda, R. Schmidt, A. Arora, S.M. de Vasconcellos, R. Bratschitsch, H.S.J. van der Zant, A. Castellanos-Gomez. Adv. Opt. Mater., 7, 1900239 (2019). DOI: 10.1002/adom.201900239
- D. Khusyainov, S. Ovcharenko, M. Gaponov, et al. Sci. Rep., 11, 697 (2021). DOI: 10.1038/s41598-020-80781-5
- P.C.M. Planken, H.-K. Nienhuys, H.J. Bakker, T. Wenckebach. J. Opt. Soc. Am. B, 18, 313-317 (2001). DOI: 10.1364/JOSAB.18.000313
- G. Shao. Energy Environ. Mater., 4, 273-276 (2021). DOI: 10.1002/eem2.12218
- J. Jang, H.-S. Ra, J. Ahn, T.W. Kim, S.H. Song, S. Park, T. Taniguch, K. Watanabe, K. Lee, D.K. Hwang. Adv. Mater., 34, 2109899 (2022). DOI: 10.1002/adma.202109899
- P.G. Zotev, Y. Wang, D. Andres-Penares, T. Severs-Millard, S. Randerson, X. Hu, L. Sortino, C. Louca, M. Brotons-Gisbert, T. Huq, S. Vezzoli, R. Sapienza, T.F. Krauss, B.D. Gerardot, A.I. Tartakovskii. Laser Photonics Rev., 17, 2200957 (2023). DOI: 10.1002/lpor.202200957
- Z. Wang, J. Qiao, S. Zhao, S. Wang, C. He, X.T. Tao. InfoMat, 3, 1110-1133 (2021). DOI: 10.1002/inf2.12236
- Y.K. Srivastava, A. Chaturvedi, M. Manjappa, A. Kumar, G. Dayal, C. Kloc, R. Singh. Adv. Opt. Mater., 5, 1700762 (2017). DOI: 10.1002/adom.201700762
- A. Cuevas, D. Macdonald. Sol. Energy, 76, 255-262 (2004). DOI: 10.1016/j.solener.2003.07.033
- N.E. Grant, P. Schumann, P. Stradins, K. Horowitz, R. Van Benthem. IEEE J. Photovoltaics, 7 (6), 1574-1583 (2017). DOI: 10.1109/JPHOTOV.2017.2751511
- D.K. Schroder. IEEE Trans. Electron Devices, 44 (1), 160-170 (1997). DOI: 10.1109/16.554806
- X. Wang, C. Shi, Q. Zheng, D. Thompson. Appl. Phys. Lett., 127 (6), 061103 (2025). DOI: 10.1063/5.0276240
- D.K. Schroder. IEEE Trans. Electron Devices, 44 (1), 160-170 (1997). DOI: 10.1109/16.554806
- A. Richter, S.W. Glunz, F. Werner, J. Schmidt, A. Cuevas. Phys. Rev. B, 86, 165202 (2012). DOI: 10.1103/PhysRevB.86.165202
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.