上海光机所在硫化亚铂超快动力学性特性研究方面取得重要进展

       近期，中国科学院上海光学精密机械研究所微纳光电子功能材料实验室与中科院物理所、松山湖材料实验室、爱尔兰都柏林圣三一大学合作，在稀有金属硫化物半导体硫化亚铂的超快载流子动力学特性研究方面取得进展。该工作揭示了硫化亚铂在光电子器件设计和应用方面的潜力。论文以“Exciton-Like and Mid-Gap Absorption Dynamics of PtS in Resonant and Transparent Regions”为题发表于Laser & Photonics Reviews。

　　2019年，微纳光电子功能材料实验室和圣三一大学研究人员率先系统地揭示了硫化亚铂从二维到三维状态下，表面态辅助依赖的超快载流子复合过程和光学非线性特性（ACS Nano, DOI: 10.1021/acsnano.9b06782），引起了广泛关注。近日，研究团队通过超快瞬态吸收光谱发现共振区PtS的类激子带间共振吸收和光学漂白。通过强度和温度相关的泵浦-探测实验，确定了透明区自由载流子吸收和缺陷辅助的俄歇复合。类激子的共振吸收现象让PtS在导带能量区域具有选择性的增强和优先的光致透明特征。而透明区的禁带吸收则揭示了材料的缺陷能态对电子和空穴的影响。这些超快动力学研究进一步系统地发掘了PtS的潜在光电应用，为开发基于PtS的相关器件提供了实验上和理论上的指导。

　　相关工作得到了国家自然科学基金委、中国博士后基金会、广东省联合青年基金等项目的支持。

图1 硫化亚铂的类激子共振吸收和缺陷态吸收动力学过程