Zweidimensionale Übergangsmetallsulfide (TMDs) und ihre Heterostrukturen besitzen einzigartige optische Eigenschaften und bieten daher breite Anwendungsmöglichkeiten bei der Entwicklung von Optoelektronik der nächsten Generation. Allerdings ist die Photolumineszenzeffizienz monolayer (1L) Übergangsmetallsulfiden bei Raumtemperatur sehr gering, was deren praktische Anwendung in optoelektronischen Geräten erheblich einschränkt. In dieser Arbeit wird eine effektive Methode zur Steigerung der Photolumineszenzeffizienz von monolagigen TMDs vorgestellt, nämlich der Aufbau einer vertikalen 1L-WS₂/hBN/1L-MoS₂-Heterostruktur, die die Photolumineszenzeffizienz von monolagigem WS₂ erheblich verbessert, mit einem Verstärkungsfaktor von bis zu 4,2. Mithilfe von transienter Absorptionsspektroskopie bestätigten wir, dass der Fluoreszenzverstärkungseffekt durch Energieübertragung von 1L MoS₂ zu 1L WS₂ verursacht wird. Der Energieübertragungsprozess findet auf einer Pikosekunden-Zeitskala statt, dauert jedoch länger als 100 ps, was darauf hinweist, dass Exziton-Exziton-Annihilation eine wichtige Rolle bei der Energieübertragung spielt. Darüber hinaus lässt sich der Fluoreszenzverstärkungseffekt von monolagigem WS₂ auch in den Heterostrukturen 2L-MoS₂/hBN/1L-WS₂ und 3L-MoS₂/hBN/1L-WS₂ beobachten. Diese Studie legt eine gute Grundlage für ein vertieftes Verständnis des Energieübertragungsmechanismus in zweidimensionalen TMD-Heterostrukturen und bietet eine praktikable Lösung zur Optimierung der Leistung von optoelektronischen Geräten auf Basis von TMD-Heterostrukturen.

Übergangsmetallsulfide; Van-der-Waals-Heterostrukturen; Photolumineszenz; resonanter Energieübergang; Exziton-Exziton-Annihilation