Les dichalcogénures métalliques de transition bidimensionnels (TMDs) et leurs hétérostructures présentent des propriétés optiques uniques, offrant ainsi de larges perspectives d'application dans le développement des dispositifs optoélectroniques de nouvelle génération. Cependant, l'efficacité de la photoluminescence des monocouches (1L) de TMDs à température ambiante est très faible, ce qui freine considérablement leur application pratique dans les dispositifs optoélectroniques. Cet article rapporte une méthode efficace pour améliorer l'efficacité de la photoluminescence des monocouches de TMDs, à savoir la construction d'une hétérostructure verticale 1L-WS₂/hBN/1L-MoS₂, capable d'augmenter considérablement l'efficacité de la photoluminescence du WS₂ monocouche, avec un facteur d'amélioration maximal allant jusqu'à 4,2. Grâce à la spectroscopie d'absorption transitoire, nous avons confirmé que cet effet d'amélioration de la fluorescence est dû au transfert d'énergie de 1L MoS₂ vers 1L WS₂. Le processus de transfert d'énergie se produit à l'échelle des picosecondes, mais sa durée dépasse 100 ps, ce qui indique que l'annihilation exciton-exciton joue un rôle important dans le transfert d'énergie. De plus, dans les hétérostructures 2L-MoS₂/hBN/1L-WS₂ et 3L-MoS₂/hBN/1L-WS₂, nous pouvons également observer un effet d'amélioration de la fluorescence du WS₂ monocouche. Cette étude établit une bonne base pour une compréhension approfondie du mécanisme de transfert d'énergie dans les hétérostructures 2D de TMDs et fournit une solution réalisable pour optimiser les performances des dispositifs optoélectroniques basés sur ces hétérostructures.

dichalcogénures métalliques de transition; hétérostructures van der Waals; photoluminescence; transfert d'énergie résonante; annihilation exciton-exciton