半导体所等在三维有机无机杂化半导体激子特性研究方面取得重要进展

　　激子是半导体中最基本的准粒子之一，对材料的光吸收、发射和能量传输过程起着决定性作用，是发展高效率光电器件和量子技术的核心。在传统三维半导体中，由于缺乏量子限域效应和存在强烈的介电屏蔽，激子束缚能通常较弱(仅约数毫电子伏特至数十毫电子伏特)，极大地限制了其在室温激子器件及量子科技应用中的发展。在低维半导体体系(如二维过渡金属硫族化合物和一维碳纳米管)中，激子束缚能可高达数百毫电子伏特，展现出巨大的应用潜力。然而，目前尚不确定能否在结构更稳固、更易集成的三维体材料中实现如此巨大的激子束缚能。β-ZnTe(en)0.5是一种长程有序且稳定的三维有机-无机杂化半导体，由于亚纳米厚度的无机片层中电子受到显著的量子限域，该材料可能具有巨大的激子束缚能，甚至可与低维半导体相媲美。但受限于其复杂的能带结构以及实验上难以在深紫外波段直接观测到准粒子带隙，这一关键物理参数的实验验证一直悬而未决，阻碍了人们对该类材料激子物理的深入理解和应用开发。