【技术实现步骤摘要】
本申请涉及激子发光器件，具体而言，涉及一种电压调控激子发光的器件。
技术介绍
1、二维材料是指电子仅可在两个维度的非纳米尺度(1-100nm)上自由运动(平面运动)的材料，如纳米薄膜、超晶格、量子阱等。二维半导体材料是一类厚度小于几十纳米的二维材料，且具有介于导体和绝缘体之间的特性。相比传统的三维半导体材料，二维半导体材料具有更高的电子迁移率和更低的电阻。二维半导体材料已在纳米电子学、光子学、传感和能量存储等领域中有着重要的应用，也在生物医学领域具有重要的应用，包括应用于药物装载、光热治疗、生物成像和生物传感器等。
2、激子是由静电库仑作用相互吸引而构成的一对电子与空穴。由于二维半导体材料的二维特性，导致库伦屏蔽作用对二维半导体材料减弱，所以二维半导体材料中的激子特性相比于块体更加显著，且主导了二维半导体材料的主要光学性质。二维半导体材料中激子的电子-空穴对中库仑相互作用的强度源于二维材料中的弱介电屏蔽。因此，二维半导体材料的激子(电子-空穴之间)的电场线会延伸到二维材料的外部，受到介电环境的影响。介电屏蔽主要是由于材料中的介电常数不同所导致的，对于超过几纳米的距离，介电屏蔽取决于材料的直接环境，电荷载流子之间的相互作用对局部介电环境高度敏感。
3、目前，二维半导体材料的激子现象可以通过改变具有不同介电常数的衬底材料来调节。通过改变衬底来调节激子带隙和激子结合能，由于不同衬底具有不同大小的介电常数，从而介电屏蔽大小也有差异，导致对激子影响不同。但是，上述方式只能够通过更换不同的衬底才能调节二维半导体材料的
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种电压调控激子发光的器件，其能够实现主动、实时可控、高效且精准地调节二维半导体材料的激子发光。
2、本申请提供一种电压调控激子发光的器件，该电压调控激子发光的器件包括：依次层叠的硅层、二氧化硅层、石墨烯层、绝缘层以及二维半导体材料层；其中，硅层和石墨烯层通过电源欧姆连接，电源的电压可调。
3、本申请提供的电压调控激子发光的器件中，由于硅层和石墨烯层通过电压可调的电源欧姆连接，通过调控电源的电压，可以对应调控石墨烯层的介电常数，进而可对应改变二维半导体材料的介电环境，导致二维半导体材料的激子发光峰发生对应的变化。因此，本申请提供的电压调控激子发光的器件无需改变二维半导体材料的衬底，即能够实现主动、实时可控、高效且精准地调节二维半导体材料的激子发光，可广泛应用于光电二极管和场效应晶体管等领域。
4、在本申请可选的实施方式中，电源的电压为0v～±400v。
5、在上述技术方案中，当对石墨烯层施加的电压为正电压时，可使得石墨烯层的费米能级导带移动，此时石墨烯层为电子导电类型；当对石墨烯层施加的电压为负电压时，可使得石墨烯层的费米能级向价带移动，此时石墨烯层为空穴导电类型；电源的电压为0v～±400v，可以使得二维半导体材料的激子发光峰的变化区域较宽，更有利于广泛应用于光电二极管和场效应晶体管等领域。
6、在本申请可选的实施方式中，硅层设置有第一引出电极，石墨烯层设置有第二引出电极，第一引出电极和第二引出电极通过电源欧姆连接。
7、在本申请可选的实施方式中，二维半导体材料层的材质包括过渡金属硫族化合物、二维黑鳞以及三碘化铬中的至少一种。
8、在上述技术方案中，二维半导体材料层的材质包括上述材料，通过调控电源的电压，可有效改变上述材料的介电环境，进而导致二维半导体材料的激子发光峰发生较为精准地发生对应的变化。
9、可选地，二维半导体材料层的材质包括过渡金属硫族化合物。
10、可选地，过渡金属硫族化合物包括mos2、mose2、mote2、ws2、wse2、wte2、moste、mosse、mosete、wste、wsse、wsete、mows2、mowse2以及mowte2中的至少一种。
11、在本申请可选的实施方式中，二维半导体材料层的层数为1～100。
12、在上述技术方案中，二维半导体材料层具有明显的激子效应，更有利于有效实现主动、实时可控、高效且精准地调节二维半导体材料的激子发光。
13、在本申请可选的实施方式中，绝缘层的材质包括二维氮化硼、二氧化铪、二氧化硅以及氧化铝中的至少一种。
14、在上述技术方案中，绝缘层的材质选用上述物质，可起到有效电学绝缘石墨烯层和二维半导体材料层的作用。
15、在本申请可选的实施方式中，绝缘层的厚度为0.3nm～3μm。
16、在上述技术方案中，绝缘层可起到有效电学绝缘石墨烯层和二维半导体材料层的作用。
17、在本申请可选的实施方式中，石墨烯层的层数为1～10。
18、在上述技术方案中，石墨烯层的费米能级较容易被调节，更有利于有效实现主动、实时可控、高效且精准地调节二维半导体材料的激子发光。
19、在本申请可选的实施方式中，二氧化硅层的厚度为0.01μm～100μm。
20、在本申请可选的实施方式中，硅层的厚度为150μm～2mm。
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1.一种电压调控激子发光的器件，其特征在于，包括：依次层叠的硅层、二氧化硅层、石墨烯层、绝缘层以及二维半导体材料层；
2.根据权利要求1所述的电压调控激子发光的器件，其特征在于，所述电源的电压为0V～±400V。
3.根据权利要求1所述的电压调控激子发光的器件，其特征在于，所述硅层设置有第一引出电极，所述石墨烯层设置有第二引出电极，所述第一引出电极和所述第二引出电极通过所述电源欧姆连接。
4.根据权利要求1所述的电压调控激子发光的器件，其特征在于，所述二维半导体材料层的材质包括过渡金属硫族化合物、二维黑鳞以及三碘化铬中的至少一种；
5.根据权利要求4所述的电压调控激子发光的器件，其特征在于，所述二维半导体材料层的层数为1～100。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的电压调控激子发光的器件，其特征在于，所述绝缘层的材质包括二维氮化硼、二氧化铪、二氧化硅以及氧化铝中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的电压调控激子发光的器件，其特征在于，所述绝缘层的厚度为0.3nm～3μm。
8.根据权利要求1～5
9.根据权利要求1～5中任一项所述的电压调控激子发光的器件，其特征在于，所述二氧化硅层的厚度为0.01μm～100μm。
10.根据权利要求1～5中任一项所述的电压调控激子发光的器件，其特征在于，所述硅层的厚度为150μm～2mm。
...【技术特征摘要】
1.一种电压调控激子发光的器件，其特征在于，包括：依次层叠的硅层、二氧化硅层、石墨烯层、绝缘层以及二维半导体材料层；
2.根据权利要求1所述的电压调控激子发光的器件，其特征在于，所述电源的电压为0v～±400v。
3.根据权利要求1所述的电压调控激子发光的器件，其特征在于，所述硅层设置有第一引出电极，所述石墨烯层设置有第二引出电极，所述第一引出电极和所述第二引出电极通过所述电源欧姆连接。
4.根据权利要求1所述的电压调控激子发光的器件，其特征在于，所述二维半导体材料层的材质包括过渡金属硫族化合物、二维黑鳞以及三碘化铬中的至少一种；
5.根据权利要求4所述的电压调控激子发光的器件，其特征在于，所述二维半导体材料层...
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