經濟觀察網訊 據上海光學精密機械研究所消息，襯底作為二維材料緊密接觸的支撐結構，其鄰近摻雜效應可顯著調控二維材料光學特性。因此，探討襯底調控的內在機理，可為按需定制高性能光電器件提供關鍵手段。

近期，中國科學院上海光學精密機械研究所研究員王俊團隊在襯底調控二維材料光學與載流子動力學行為研究方面取得進展。相關研究成果以Proximity Doping in Monolayer MoS₂: Multimodal Insights into Optical Modulation and Ultrafast Carrier Dynamic為題，發表在《激光與光子學評論》（Laser & Photonics Reviews）上。

研究人員利用光致發光、拉曼光譜及吸收光譜等技術證實，鄰近摻雜效應使轉移在云母（Mica）、藍寶石、FTO及ITO襯底上的單層MoS?光學行為呈現顯著差異，且其熒光特性由傳統激子主導轉變為負電荷激子主導。同時，研究將瞬態吸收光譜與熒光壽命成像顯微鏡技術相結合，表明鄰近摻雜效應直接調控MoS?中載流子生成與復合動力學過程。研究顯示，ITO襯底上的MoS?表現出顯著的載流子壽命和熒光壽命縮短，其原因在于隨著載流子密度增加，材料中的缺陷捕獲電荷可能性增加，且被捕獲的載流子能保持更長時間，減少它們對電荷傳輸貢獻并增加復合可能性，進而使載流子壽命縮短。進一步，研究人員基于計算得到的載流子密度，并結合速率方程建立了理論模型。該模型與實驗數據高度吻合，為調控機制提供了理論支撐。

這一研究揭示了襯底對二維材料光電性質的調控機理，為設計并優化高性能二維材料光電器件開辟了新途徑。