Exciton radiative lifetimes in two-dimensional transition metal dichalcogenides

Nano Letters

Volumn 15, Issue 5, 2015, Pages 2794-2800

  Palummo, Maurizia ^a   Bernardi, Marco ^b   Grossman, Jeffrey C ^c  

^a UNIVERSITY OF ROME TOR VERGATA   (Italy)

^b UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

^c Massachusetts Institute of Technology Cambridge   (United States)

Author keywords

excitons; luminescence; Monolayer materials; optoelectronics; radiative lifetime; transition metal dichalcogenides

Indexed keywords

CALCULATIONS; ELECTROMAGNETIC WAVE ABSORPTION; ELECTRONIC STRUCTURE; EXCITONS; LIGHT; LIGHT ABSORPTION; LIGHT EMISSION; LUMINESCENCE; MOLYBDENUM; MOLYBDENUM COMPOUNDS; MONOLAYERS; OPTOELECTRONIC DEVICES; SEMICONDUCTING SELENIUM COMPOUNDS; SOLAR ENERGY; TEMPERATURE; TUNGSTEN;

CHEMICAL FORMULAE; EXCITON RADIATIVE LIFETIMES; FIRST-PRINCIPLES CALCULATION; RADIATIVE LIFETIME; RADIATIVE RECOMBINATION; STACKING SEQUENCE; TRANSITION METAL DICHALCOGENIDES; TWO DIMENSIONAL (2 D);

TRANSITION METALS;

DISULFIDE; METAL NANOPARTICLE; MOLYBDENUM; TRANSITION ELEMENT;

CHEMISTRY; SOLAR ENERGY;

DISULFIDES; METAL NANOPARTICLES; MOLYBDENUM; SOLAR ENERGY; TRANSITION ELEMENTS;

EID: 84929180049     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl503799t     Document Type: Article

References (45)

1. Radisavljevic, B.; Radenovic, A.; Brivio, J.; Giacometti, V.; Kis, A. Nat. Nanotechnol. 2011, 6, 147-150
2. Novoselov, K. S.; Jiang, D.; Schedin, F.; Booth, T. J.; Khotkevich, V. V.; Morozov, S. V.; Geim, A. K. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 10451-10453
3. Britnell, L.; Ribeiro, R. M.; Eckmann, A.; Jalil, R.; Belle, B. D.; Mishchenko, A.; Kim, Y.-J.; Gorbachev, R. V.; Georgiou, T.; Morozov, S. V.; Grigorenko, A. N.; Geim, A. K.; Casiraghi, C.; Neto, A. H. C.; Novoselov, K. S. Science 2013, 340, 1311-1314
4. Wang, H.; Yu, L.; Lee, Y.-H.; Shi, Y.; Hsu, A.; Chin, M. L.; Li, L.-J.; Dubey, M.; Kong, J.; Palacios, T. Nano Lett. 2012, 81, 109-162
5. Jaramillo, T. F.; Jørgensen, K. P.; Bonde, J.; Nielsen, J. H.; Horch, S.; Chorkendorff, I. Science 2007, 317, 100-102
6. Kibsgaard, J.; Chen, Z.; Reinecke, B. N.; Jaramillo, T. F. Nat. Mater. 2012, 11, 963-969
7. Eda, G.; Maier, S. A. ACS Nano 2013, 7, 5660-5665
8. Bernardi, M.; Palummo, M.; Grossman, J. C. Nano Lett. 2013, 13, 3664-3670
9. Chhowalla, M.; Shin, H. S.; Eda, G.; Li, L. J.; Loh, K. P.; Zhang, H. Nat. Chem. 2013, 5, 263-275
10. Ataca, C.; Sahin, H.; Ciraci, S. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 8983-8999
11. Splendiani, A.; Sun, L.; Zhang, Y.; Li, T.; Kim, J.; Chim, C. Y.; Galli, G.; Wang, F. Nano Lett. 2010, 10, 1271-1275
12. Mak, K.; Lee, C.; Hone, J.; Shan, J.; Heinz, T. Phys. Rev. Lett. 2010, 105, 136805
13. Mak, K. F.; He, K.; Shan, J.; Heinz, T. F. Nat. Nanotechnol. 2012, 7, 494-498
14. Xiao, D.; Liu, G.-B.; Fenf, W.; Xu, X.; Yao, W. Phys. Rev. Lett. 2012, 108, 196802
15. Qiu, D.; Da Jornada, G.; Louie, S. Phys. Rev. Lett. 2013, 111, 216805
16. Cheiwchanchamnangij, T.; Lambrecht, W. R. L. Phys. Rev. B 2012, 85, 205302
17. Cao, T.; Wang, G.; Han, W.; Ye, H.; Zhu, C.; Shi, J.; Niu, Q.; Tan, P.; Wang, E.; Liu, B.; Feng, J. Nat. Commun. 2012, 3, 887
18. Shi, H.; Yan, R.; Bertolazzi, S.; Brivio, J.; Gao, B.; Kis, A.; Jena, D.; Xing, H. G.; Huang, L. ACS Nano 2013, 7, 1072-1080
19. Cui, Q.; Ceballos, F.; Kumar, N.; Zhao, H. ACS Nano 2014, 8, 2970-2976
20. Peimyoo, N.; Shang, J.; Cong, C.; Shen, Z.; Wu, X.; Yeow, E. K. L.; Ting, Y. ACS Nano 2013, 7, 10985-10994
21. Korn, T.; Heydrich, S.; Hirmer, M.; Schmutzler, J.; Schüller, C. Appl. Phys. Lett. 2011, 99, 102109
22. Lagarde, D.; Bouet, L.; Marie, X.; Zhu, C. R.; Liu, B. L.; Amand, T.; Tan, P. H.; Urbaszek, B. Phys. Rev. Lett. 2014, 112, 047401
23. Sim, S.; Park, J.; Song, J.-G.; In, C.; Lee, Y.-S.; Kim, H.; Choi, H. Phys. Rev. B 2013, 88, 075434
24. Kozawa, D.; Kumar, R.; Carvalho, A.; Amara, K. K.; Zhao, W.; Wang, S.; Toh, M.; Ribeiro, R. M.; Neto, A. C.; Matsuda, K.; Eda, G. Nat. Commun. 2014, 5.
25. Martin, R. Electronic Structrure: Basic Theory and Practical Methods; Cambridge University Press: New York, 2008.
26. Onida, G.; Reining, L.; Rubio, A. Rev. Mod. Phys. 2002, 74, 601-659
27. Hybertsen, M. S.; Louie, S. G. Phys. Rev. B 1986, 34, 5390-5413
28. Bernardi, M.; Vigil-Fowler, D.; Lischner, J.; Neaton, J. B.; Louie, S. G. Phys. Rev. Lett. 2014, 112, 257402
29. Rozzi, C. A.; Falke, S. M.; Spallanzani, N.; Rubio, A.; Molinari, E.; Brida, D.; Maiuri, M.; Cerullo, G.; Schramm, H.; Christoffers, J.; Christoph, L. Nat. Commun. 2013, 4, 1602
30. Falke, S. M.; Rozzi, C. A.; Brida, D.; Maiuri, M.; Amato, M.; Sommer, E.; de Sio, A.; Rubio, A.; Cerullo, G.; Molinari, E.; Lienau, C. Science 2014, 344, 1001-1005
31. Giannozzi, P. J. Phys.: Condens. Matter 2009, 21, 395502
32. Marini, A.; Hogan, C.; Gruning, M.; Varsano, D. Comput. Phys. Commun. 2009, 180, 1392-1403
33. Spataru, C.; Ismail-Beigi, S.; Capaz, R.; L, S. G. Phys. Rev. Lett. 2005, 95, 247402
34. Andreani, L. Solid State Commun. 1991, 77, 641-645
35. Citrin, D. Solid State Commun. 1992, 84, 281-284
36. Perebeinos, V.; Tersoff, J.; Avouris, P. Nano Lett. 2005, 5, 2495-2499
37. Ramasubramaniam, A. Phys. Rev. B 2012, 86, 115409
38. Ye, Z.; Cao, T.; O'Brien, K.; Zhu, H.; Yin, X.; Wang, Y.; Louie, S. G.; Zhang, X. Nature 2014, 513, 214-218
39. Wang, G.; Bouet, L.; Lagarde, D.; Vidal, M.; Balocchi, A.; Amand, T.; Marie, X.; Urbaszek, B. Phys. Rev. B 2014, 90, 075413.
40. Kumar, N.; Cui, Q.; Ceballos, F.; He, D.; Wang, Y.; Zhao, H. Phys. Rev. B 2014, 89, 125427
41. Shinichiro, M.; Yuhei, M.; Minglin, T.; Weijie, Z.; Goki, E.; Kazunari, M. Phys. Rev. B 2014, 90, 155449
42. Beal, A.; Hughes, H. J. Phys. C.: Solid State Phys. 1979, 12, 881-890
43. Kumar, N.; He, J.; He, D.; Wang, Y.; Zhao, H. J. Appl. Phys. 2013, 113, 133702
44. Rivera, P.; Schaibley, J. R.; Jones, A. M.; Ross, J. S.; Wu, S.; Aivazian, G.; Klement, P.; Ghimire, N. J.; Yan, J.; Mandrus, D. G.; Yao, W.; Xu, X. Nat. Commun. 2015, 6, 6242
45. Yu, Y.; Hu, S.; Su, L.; Huang, L.; Liu, Y.; Jin, Z.; Purezky, A. A.; Geohegan, D. B.; Kim, K. W.; Zhang, Y.; Cao, L. Nano Lett. 2015, 15, 486-491