Экситоны и трионы в двумерных полупроводниках на основе дихалькогенидов переходных металлов

Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований экситонных эффектов в мономолекулярных слоях дихалькогенидов переходных металлов. В этих двумерных полупроводниках прямая запрещённая зона шириной порядка 2 эВ реализуется на границах зоны Бриллюэна, а энергия связи нейтральных и заряженных экситонов составляет сотни и десятки миллиэлектронвольт соответственно. Таким образом, оптические свойства монослоёв дихалькогенидов переходных металлов контролируются электронно-дырочными кулоновскими комплексами. Обсуждаются детали зонной структуры, необходимые для понимания экситонных эффектов в этих материалах, строение и тонкая структура экситонов и трионов, особенности спиновой и долинной динамики кулоновских комплексов, а также проявления нейтральных и заряженных экситонов в линейных и нелинейных оптических эффектах.