Os dicalcogenetos metálicos de transição bidimensionais (TMDs) e suas heteroestruturas possuem propriedades ópticas únicas, oferecendo amplas perspectivas de aplicação no desenvolvimento de dispositivos optoeletrônicos de próxima geração. No entanto, a eficiência da fotoluminescência das monocamadas (1L) de dicalcogenetos metálicos de transição em temperatura ambiente é muito baixa, o que limita severamente sua aplicação prática em dispositivos optoeletrônicos. Este artigo relata um método eficaz para aumentar a eficiência da fotoluminescência de monocamadas de TMDs, através da construção da heteroestrutura vertical 1L-WS₂/hBN/1L-MoS₂, que pode melhorar significativamente a eficiência da fotoluminescência do WS₂ monocamada, com um fator de aumento máximo de 4,2. Utilizando espectroscopia de absorção transitória, confirmamos que esse efeito de aumento da fluorescência é causado pela transferência de energia do 1L MoS₂ para o 1L WS₂. O processo de transferência de energia ocorre na escala de tempo de picosegundos, mas sua duração ultrapassa 100 ps, o que indica que a aniquilação excíton-excíton desempenha um papel importante na transferência de energia. Além disso, nas heteroestruturas 2L-MoS₂/hBN/1L-WS₂ e 3L-MoS₂/hBN/1L-WS₂, também observamos o efeito de aumento da fluorescência do WS₂ monocamada. Este estudo estabelece uma boa base para uma compreensão profunda do mecanismo de transferência de energia em heteroestruturas 2D de TMDs e fornece uma solução viável para otimizar o desempenho dos dispositivos optoeletrônicos baseados nessas heteroestruturas.

dicalcogenetos metálicos de transição; heteroestruturas van der Waals; fotoluminescência; transferência de energia ressonante; aniquilação excíton-excíton