Onlangs hebben onderzoekers van het Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics (SIOM) van de Chinese Academie van Wetenschappen een systematisch onderzoek uitgevoerd naar de microscopische optische niet-lineariteiten en transiënte dragerdynamiek in Indium Selenide (InSe) Nanosheet. Gerelateerde onderzoeksresultaten zijn gepubliceerd in Optics Express op 9 mei 2022.

In de afgelopen decennia zijn tweedimensionale (2D) materialen op veel gebieden op grote schaal gebruikt. Het is fundamenteel maar belangrijk om de intrinsieke kenmerken te bestuderen en de beheersbare modificatie-engineering van deze optische en fysieke eigenschappen in 2D-materialen verder te realiseren. InSe, een uitstekend opto-elektronisch materiaal, is bestudeerd in niet-lineaire optica, opto-elektronische en medische biologie. De intrinsieke niet-lineaire optische eigenschappen zijn echter niet zorgvuldig onderzocht.

In dit werk bereidden de onderzoekers een reeks InSe-nanobladen met verschillende diktes voor door middel van een mechanische exfoliatiemethode en onderzochten ze systematisch de niet-lineaire optische eigenschappen en de breedspectrum ultrasnelle dragerdynamiek.

De niet-lineaire optische eigenschappen werden gemeten via een home-bulit micro-Z/I-scan-opstelling onder de excitatie van 520 nm en 1040 nm fs-pulsen. InSe-films vertonen twee-fotonabsorptie-effecten (TPA-effecten) onder zowel zichtbare als nabij-infraroodlichtexcitatie, en de InSe-nanosheets hebben meer kans om TPA-verzadiging in het zichtbare bereik te bereiken, aangezien de TPA-coëfficiënt van InSe van dezelfde dikte, opgewekt door 520 nm, twee is. ordes van grootte groter dan die van 1040 nm, en Is,520 nm is een orde van grootte kleiner dan Is,1040 nm.

Transiënte absorptiespectroscopiemetingen toonden aan dat InSe-films een ultrasnelle overgang hebben van foto-geïnduceerde absorptie naar fotobleken en een snel relaxatieproces van ~0,4-1 ps in het zichtbare bereik.

De systematische studie van de intrinsieke niet-lineaire optische eigenschappen van InSe-nanosheets en ultrasnelle dragerdynamica biedt experimentele en theoretische richtlijnen voor de ontwikkeling van opto-elektronische apparaten op basis van InSe, evenals inspiratie voor niet-lineaire optische testen van andere tweedimensionale materialen. + Verder verkennen

Hoogwaardige polarisatiegevoelige fotodetectoren op 2D-halfgeleider