脉冲激光照射单层二硫化钼实现光学改性的方法及装置

摘要

本发明涉及二维半导体材料和光学领域，具体为一种通过脉冲激光照射实现对单层二硫化钼光学改性的方法及其装置，包括实现了对单层二硫化钼荧光量子产率的提高和对单层二硫化钼荧光光谱的连续调节，解决了单层二硫化钼荧光量子产率低下，荧光光谱不可调节，不能直接制备二维半导体发光器件的问题。一种实现单层二硫化钼光学改性的方法是通过820nm飞秒脉冲激光照射单层二硫化钼晶体产生硫原子空位缺陷来提交单层二硫化钼的荧光量子产率。本发明是通过飞秒激光产生空位缺陷以束缚单层二硫化钼表面的电子，精确控制光致激子数目，从而实现了对单层二硫化钼荧光量子产率的提高和对荧光光谱的连续调节。

主权项

一种脉冲激光照射单层二硫化钼实现光学改性的装置，其特征在于：包括一台405nm近紫外连续激光器（1）和一台820nm飞秒脉冲激光器（2），405nm近紫外连续激光器（1）和820nm飞秒脉冲激光器（2）所分别发出的光束经过一个激光合束器（5）后完全重合；其中，通过使用第一快速光开关（3）和第二快速光开关（4）分别实现对405nm连续激光器（1）和820nm飞秒激光器（2）的选择和切换；激光合束器（5）出射的激光束经过一个二向色镜（6）到达一个反射扫描镜（7）；激光束经过反射扫描镜（7）进入一个显微镜物镜（8），显微镜物镜（8）将激光聚焦到单层二硫化钼表面，实现820nm飞秒激光对二硫化钼的照射和405nm连续激光对二硫化钼的激发；所述单层二硫化钼位于三维调节台（10）上，所述三维调节台（10）实现对单层二硫化钼的垂直面聚焦和水平面移动；405nm连续激光激发单层二硫化钼后产生的荧光顺次经过显微镜物镜（8）、反射扫描镜（7）、二向色镜（6）后，再依次通过一个发射滤光片（11）和一个针孔（12）后被一台光电二极管探测（13），所述光电二极管（13）的信号输出端连接装有数据采集程序的电脑，实现对单层二硫化钼荧光的实时监控。