Name: Spettroscopia di piezoriflettanza delle transizioni ottiche nei cristalli stratificati di van der Waals (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2026-05-22T12:50:00.000+00:00
Duration: 9 min 6 s
Description: Scopri la spettroscopia di piezoriflettanza per identificare transizioni ottiche dirette nei semiconduttori van der Waals stratificati. Questo metodo offre alta sensibilità alle variazioni di strain e mappatura su scala micrometrica.

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<ol><li>Gavini, A., Cardona, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modulated+piezoreflectance+in+semiconductors%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Rev+B%22%5BJournal%5D)">Modulated piezoreflectance in semiconductors.</a> Phys Rev B. 1, 672(1970).</li>
<li>Dumcenco, D. O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Piezoreflectance+and+Raman+Characterization+of+Mo1%E2%88%92xWxS2+Layered+Mixed+Crystals%5BTitle%5D)+AND+%22Solid+State+Phenomena%22%5BJournal%5D)">Piezoreflectance and Raman Characterization of Mo1−xWxS2 Layered Mixed Crystals.</a> Solid State Phenomena. 170, 55-59 (2011).</li>
<li>Zheng, J. Y., Lin, D. Y., Huang, Y. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Piezoreflectance+study+of+band-edge+excitons+of+res2%3Aau%5BTitle%5D)+AND+%22Jpn+J+Appl+Phys%22%5BJournal%5D)">Piezoreflectance study of band-edge excitons of res2:au.</a> Jpn J Appl Phys. 48, 0523021-0523025 (2009).</li>
<li>Wu, Y. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Piezoreflectance+study+of+near+band+edge+excitonic-transitions+of+mixed-layered+crystal+Mo%28SxSe1-x%292+solid+solutions%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Phys%22%5BJournal%5D)">Piezoreflectance study of near band edge excitonic-transitions of mixed-layered crystal Mo(SxSe1-x)2 solid solutions.</a> J Appl Phys. 115, 223508(2014).</li>
<li>Sigiro, M., Huang, Y. S., Ho, C. H., Lin, Y. C., Suenaga, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+rhenium+on+the+structural+and+optical+properties+of+molybdenum+disulfide%5BTitle%5D)+AND+%22Jpn+J+Appl+Phys%22%5BJournal%5D)">Influence of rhenium on the structural and optical properties of molybdenum disulfide.</a> Jpn J Appl Phys. 54, 04DH05(2015).</li>
<li>Kopaczek, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+optical+transitions+at+K-+and+H-point+of+Brillouin+zone+in+bulk+MoS2%2C+MoSe2%2C+WS2%2C+and+WSe2%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Phys%22%5BJournal%5D)">Direct optical transitions at K- and H-point of Brillouin zone in bulk MoS2, MoSe2, WS2, and WSe2.</a> J Appl Phys. 119, 235705(2016).</li>
<li>Kopaczek, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Strain+Modulation+in+van+der+Waals+Crystals+Directly+Exfoliated+onto+Piezoceramics%E2%94%80Application+in+Micropiezoreflectance+Spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Appl+Electron+Mater%22%5BJournal%5D)">Strain Modulation in van der Waals Crystals Directly Exfoliated onto Piezoceramics─Application in Micropiezoreflectance Spectroscopy.</a> ACS Appl Electron Mater. 6, 7857-7864 (2024).</li>
<li>Ruppert, C., Aslan, O. B., Heinz, T. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+Properties+and+Band+Gap+of+Single-and+Few-Layer+MoTe2+Crystals%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Optical Properties and Band Gap of Single-and Few-Layer MoTe2 Crystals.</a> Nano Lett. 14, 6231-6236 (2014).</li>
<li>Niu, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thickness-Dependent+Differential+Reflectance+Spectra+of+Monolayer+and+Few-Layer+MoS2%2C+MoSe2%2C+WS2+and+WSe2%5BTitle%5D)+AND+%22Nanomaterials%22%5BJournal%5D)">Thickness-Dependent Differential Reflectance Spectra of Monolayer and Few-Layer MoS2, MoSe2, WS2 and WSe2.</a> Nanomaterials. 8, 725(2018).</li>
<li>CARDONA, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+Properties+and+Electronic+Density+of+States%5BTitle%5D)+AND+%22J+Res+Natl+Bur+Stand+A+Phys+Chem%22%5BJournal%5D)">Optical Properties and Electronic Density of States.</a> J Res Natl Bur Stand A Phys Chem. 74A, 253(1970).</li>
<li>Misiewicz, J., Sitarek, P., Sęk, G., Kudrawiec, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Semiconductor+heterostructures+and+device+structures+investigated+by+photoreflectance+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Mater+Sci%22%5BJournal%5D)">Semiconductor heterostructures and device structures investigated by photoreflectance spectroscopy.</a> Mater Sci. 21 (3), 263-318 (2003).</li>
<li>Aspnes, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Third-derivative+modulation+spectroscopy+with+low-field+electroreflectance%5BTitle%5D)+AND+%22Surf+Sci%22%5BJournal%5D)">Third-derivative modulation spectroscopy with low-field electroreflectance.</a> Surf Sci. 37, 418-442 (1973).</li>
<li>Misiewicz, J., Sęk, G., Sitarek, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photoreflectance+spectroscopy+applied+to+semiconductors+and+semiconductor+heterostructures%5BTitle%5D)+AND+%22Optica+Appl%22%5BJournal%5D)">Photoreflectance spectroscopy applied to semiconductors and semiconductor heterostructures.</a> Optica Appl. 29, 327-363 (1999).</li>
<li>Aspnes, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+of+modulation+spectra+of+stratified+media%5BTitle%5D)+AND+%22JOSA%22%5BJournal%5D)">Analysis of modulation spectra of stratified media.</a> JOSA. 63 (11), 1380-1390 (1973).</li>
<li>Philipp, H. R., Dash, W. C., Ehrenreich, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Piezoreflectance+in+Ge%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Rev%22%5BJournal%5D)">Piezoreflectance in Ge.</a> Phys Rev. 127, 762-765 (1962).</li>
<li>Pollak, F. H., Cardona, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Piezo-Electroreflectance+in+Ge%2C+GaAs%2C+and+Si%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Rev%22%5BJournal%5D)">Piezo-Electroreflectance in Ge, GaAs, and Si.</a> Phys Rev. 172, 816(1968).</li>
<li>Merski, J., Eckhardt, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Piezomodulation+spectroscopy+of+molecular+crystals.+I.+Methods+and+principles%5BTitle%5D)+AND+%22J+Chem+Phys%22%5BJournal%5D)">Piezomodulation spectroscopy of molecular crystals. I. Methods and principles.</a> J Chem Phys. 75, 3691-3704 (1981).</li>
<li>Mathieu, H., Allègre, J., Gil, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Piezomodulation+spectroscopy%3A+A+powerful+investigation+tool+of+heterostructures%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Rev+B%22%5BJournal%5D)">Piezomodulation spectroscopy: A powerful investigation tool of heterostructures.</a> Phys Rev B. 43, 2218(1991).</li>
<li>Yu, C. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multiple+confined-state+transitions+within+surface+quantum+dots+by+a+piezomodulation+reflectance+study%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Status+Solidi+%28A%29+Appl+Mater+Sci%22%5BJournal%5D)">Multiple confined-state transitions within surface quantum dots by a piezomodulation reflectance study.</a> Phys Status Solidi (A) Appl Mater Sci. 204, 1171-1177 (2007).</li>
<li>Engeler, W. E., Fritzsche, H., Garfinkel, M., Tiemann, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-Sensitivity+Piezoreflectivity%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Rev+Lett%22%5BJournal%5D)">High-Sensitivity Piezoreflectivity.</a> Phys Rev Lett. 14, 1069(1965).</li>
<li>Garfinkel, M., Tiemann, J. J., Engeler, W. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Piezoreflectivity+of+the+Noble+Metals%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Rev%22%5BJournal%5D)">Piezoreflectivity of the Noble Metals.</a> Phys Rev. 148, 695(1966).</li>
<li>Sell, D. D., Kane, E. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Piezoreflectance+of+Germanium+from+1.9+to+2.8+eV%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Rev%22%5BJournal%5D)">Piezoreflectance of Germanium from 1.9 to 2.8 eV.</a> Phys Rev. 185, 1103(1969).</li>
<li>Gerhardt, U., Beaglehole, D., Sandrock, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Piezo-Optical+Constants%2C+Deformation+Potentials%2C+and+the+Electronic+Structure+of+Copper%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Rev+Lett%22%5BJournal%5D)">Piezo-Optical Constants, Deformation Potentials, and the Electronic Structure of Copper.</a> Phys Rev Lett. 19, 309(1967).</li>
<li>Balslev, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Apparatus+for+Combined+Static+and+Dynamic+Uniaxial+Stress%5BTitle%5D)+AND+%22Rev+Sci+Inst%22%5BJournal%5D)">Apparatus for Combined Static and Dynamic Uniaxial Stress.</a> Rev Sci Inst. 38, 1528-1529 (1967).</li>
<li>Sell, D. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Review+of+piezomodulation+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Surf+Sci%22%5BJournal%5D)">Review of piezomodulation spectroscopy.</a> Surf Sci. 37, 896-913 (1973).</li>
<li>Sebayang, K., Sigiro, M. Piezoreflectance study of Nb-doped MoS2 single crystals. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSebayang%2C+K+%22IOP+Conf+Seri+Mater+Sci+Eng%22">IOP Conf Seri Mater Sci Eng</a>. , Institute of Physics Publishing. (2017).</li>
<li>Kopaczek, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+and+Theoretical+Studies+of+the+Electronic+Band+Structure+of+Bulk+and+Atomically+Thin+Mo1-+xW+xSe2Alloys%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Omega%22%5BJournal%5D)">Experimental and Theoretical Studies of the Electronic Band Structure of Bulk and Atomically Thin Mo1- xW xSe2Alloys.</a> ACS Omega. 6, 19893-19900 (2021).</li>
<li>Gerhardt, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Piezoreflectance+in+Si%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Lett%22%5BJournal%5D)">Piezoreflectance in Si.</a> Phys Lett. 9, 117-118 (1964).</li>
<li>Kopaczek, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Temperature+Dependence+of+the+Indirect+Gap+and+the+Direct+Optical+Transitions+at+the+High-Symmetry+Point+of+the+Brillouin+Zone+and+Band+Nesting+in+MoS2%2C+MoSe2%2C+MoTe2%2C+WS2%2C+and+WSe2Crystals%5BTitle%5D)+AND+%22J+Phys+Chem+C%22%5BJournal%5D)">Temperature Dependence of the Indirect Gap and the Direct Optical Transitions at the High-Symmetry Point of the Brillouin Zone and Band Nesting in MoS2, MoSe2, MoTe2, WS2, and WSe2Crystals.</a> J Phys Chem C. 126, 5665-5674 (2022).</li>
<li>Kudrawiec, R., Misiewicz, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photoreflectance+and+contactless+electroreflectance+measurements+of+semiconductor+structures+by+using+bright+and+dark+configurations%5BTitle%5D)+AND+%22Rev+Sci+Instrum%22%5BJournal%5D)">Photoreflectance and contactless electroreflectance measurements of semiconductor structures by using bright and dark configurations.</a> Rev Sci Instrum. 80, 096103(2009).</li>
<li>Piezoceramic Materials. , PI Ceramic GmbH. 
 <a target="_blank" href="https://www.piceramic.com/en/expertise/piezo-technology/piezoelectric-materials">https://www.piceramic.com/en/expertise/piezo-technology/piezoelectric-materials</a> (2026).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>Acetone (grado analitico)</td><td>Sigma-Aldrich / Merck</td><td>650501</td><td></td></tr><tr><td>Fotocamera CCD</td><td>ad es. Hamamatsu Photonics / Princeton Instruments / Thorlabs</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Computer con software di controllo e acquisizione dati (ad es., LabVIEW)</td><td>National Instruments / Configurazione personalizzata</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>DSP Lock-In Amplifier</td><td>Stanford Research Systems (SRS)</td><td>SR810</td><td></td></tr><tr><td>Lampada alogena EKE, 150 W 21 V (attacco GX5.3)</td><td>OSRAM</td><td>93638</td><td>Utilizzata come lampadina sostitutiva per il Thorlabs OSL1-EC Fiber Illuminator.</td></tr><tr><td>Film viscoelastico a base di PDMS in gel, foglio 4,0&Prime;&times;4,0&Prime;</td><td>Gel-Pak</td><td>WF-40&times;40-0060-X4</td><td></td></tr><tr><td>Sorgente luminosa a fibra ad alta intensità (lampada alogena) - 150 W</td><td>Thorlabs</td><td>OSL1-EC&nbsp;</td><td>Il modello è elencato come fuori produzione (sostituito da OSL2) a partire dal 07 gennaio 2014.</td></tr><tr><td>Generatore di segnali rettangolari ad alta tensione</td><td>Prodotto su misura nel nostro laboratorio</td><td>HVG-3</td><td></td></tr><tr><td>Preamplificatore di corrente a basso rumore</td><td>Stanford Research Systems (SRS)</td><td>SR570</td><td></td></tr><tr><td>Obiettivo M Plan APO NIR 50&times;</td><td>Mitutoyo Corporation</td><td>378-825-17</td><td>È possibile utilizzare altri obiettivi con ingrandimento e trasmissione spettrale adatti a seconda del setup ottico.</td></tr><tr><td>Monocromatore / Spettrografo per l'imaging, lunghezza focale 320 mm - Zolix Omni-&lambda;300i</td><td>Zolix Instruments Co., Ltd.</td><td>Omni-&lambda;300i</td><td></td></tr><tr><td>Controller per chopper ottico</td><td>Stanford Research Systems (SRS)</td><td>SR540</td><td></td></tr><tr><td>Componenti opto-meccanici e ottici (lenti, specchi, diaframmi, chopper ottico, divisori di fascio, fibre ottiche e supporti)</td><td>Thorlabs / su misura</td><td>Vari</td><td></td></tr><tr><td>Disco ceramico piezoelettrico (Ø30 &times; 1 mm, PZT-5O, elettrodi in argento)</td><td>He-Shuai Ltd.</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Nastro adesivo per protezione superficiale in PVC a bassa adesione per sale bianche (blu)</td><td>Cleanroom Supply</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Fotodiodo PIN al silicio</td><td>ad es. Hamamatsu Photonics / Thorlabs&nbsp;</td><td>N/A</td><td>È possibile utilizzare altri tipi di fotorilevatori a seconda della gamma spettrale di interesse.</td></tr><tr><td>Vernice conduttiva argentata (&ldquo;Leitlack&rdquo;)</td><td>Busch GmbH &amp; Co. KG</td><td>5900</td><td></td></tr><tr><td>Smalto per unghie trasparente</td><td>Revlon, Inc.</td><td>N/A</td><td>Utilizzato come strato adesivo per fissare i fiocchi vdW. Può essere utilizzato come alternativa qualsiasi smalto per unghie trasparente di composizione simile.</td></tr><tr><td>Disolfuro di tungsteno (WS2), CAS 12138-09-9</td><td>HQ Graphene</td><td>N/A</td><td>materiale campione</td></tr></tbody></table>

spettroscopia di piezoriflettanza delle transizioni ottiche nei cristalli stratificati di van der waals

Piezoreflectance Spectroscopy of Optical Transitions in van der Waals Layered Crystals

Spettroscopia di piezoriflettanza delle transizioni ottiche nei cristalli stratificati di van der Waals

The goal of this protocol is to enable precise identification of direct optical transitions in van der Waals semiconductors by piezoreflectance ...

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L'uso di guide d'onda fotoniche di cristallo di luce lenta e cavità è stato ampiamente adottato dalla comunità fotonica in molte applicazioni differenti. Pertanto fabbricazione e caratterizzazione di questi dispositivi sono di grande interesse. Il presente documento delinea la nostra tecnica di fabbricazione e di due metodi di caratterizzazione ottica, vale a dire: diffusione interferometrica (guide d'onda) e risonante (cavità).

Fabbricazione e caratterizzazione di guide d&#39;onda fotoniche di cristallo di luce lenta e cavità

Strutture disordinati offrono nuovi meccanismi per la formazione bandgaps fotonici e una libertà senza precedenti nel design funzionale di difetti. Per aggirare le sfide computazionali dei sistemi disordinati, costruiamo modulari campioni macroscopici della nuova classe di materiali PBG e utilizzare le microonde per caratterizzare le loro proprietà fotoniche scala-invariante, in modo facile ed economico.

Utilizzo di microonde e campioni macroscopici di dielettrici solidi per studiare le proprietà fotoniche di Disordine Photonic Materials Bandgap

L'articolo descrive un metodo per la produzione di nanofili estremi mediante infiltrazione di fusione in nanotubi di carbonio e come i sistemi 1D possono essere caratterizzati e studiati utilizzando la spettroscopia Raman di risonanza per determinare le energie di eccitazione vibrazionale e ottica.

Risonanza Spettroscopia Raman di estrema nanofili e altri sistemi 1D

Questo protocollo descrive la procedura di misurazione della dipendenza dalla temperatura delle costanti di materiale completamente impostate dei materiali piezoelettrici utilizzando la spettroscopia a ultrasuoni risonanti (RUS).

Caratterizzazione del set completo Materiale costanti ed i loro dipendenza dalla temperatura dei materiali piezoelettrici Utilizzando risonanza ultrasuoni Spectroscopy

Il manoscritto descrive un metodo di spettroscopia di fluorescenza quasi risonante assistita da fononi che incorpora sia la spettroscopia a risoluzione limitata dal laser che la spettroscopia di fotoluminescenza (PL). Questo metodo utilizza fononi ottici per fornire spettri di risoluzione a larghezza limitata di linee di strutture semiconduttrici simili ad atomi nel dominio dell'energia. Il metodo è anche facilmente realizzabile con una configurazione di spettroscopia ottica a spettrometro...

Alta Risoluzione Phonon-assisted Quasi-risonanza spettroscopia di fluorescenza

Qui vi presentiamo un protocollo per stimare il materiale e la superficie proprietà ottiche utilizzando l'Effetto Fotoacustico combinato con riflessione interna totale. Questa tecnica evanescenti fotoacustica sul campo basati possono essere usati per creare un sistema di metrologia fotoacustico di stimare indici di spessori, di massa e sottile rifrazione pellicola di materiali ', e di esplorare le loro proprietà ottiche.

Evanescente campo fotoacustica based: ottico valutazione delle proprietà a Surfaces

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In questo lavoro descriviamo una tecnica che viene utilizzata per creare nuovi cristalli (eterostrutture di Van der Waals) impilando materiali 2D ultrasottili stratificati con un controllo preciso sulla posizione e sull'orientamento relativo.

Fabbricazione di eterostrutture van der Waals con allineamento rotazionale preciso

La struttura fotonica della banda consente di comprendere come si propagano le modalità elettromagnetiche confinate all'interno di un cristallo fotonico. Nei cristalli fotonici che incorporano elementi magnetici, tali modalità ottiche confinate e risonanti sono accompagnate da un'attività magneto-ottica migliorata e modificata. Descriviamo una procedura di misurazione per estrarre la struttura a banda magneto-ottica mediante microscopia spaziale di Fourier.

Caratterizzazione magneto-ottica spectrale e sistemata con angolo di nanostrutture fotoniche

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L'imaging iperspettrale come strumento per studiare l'anisotropia ottica nei cristalli singoli molecolari basati sul Lanthanide

Scopri la spettroscopia di piezoriflettanza per identificare transizioni ottiche dirette nei semiconduttori van der Waals stratificati. Questo metodo offre alta sensibilità alle variazioni di strain e mappatura su scala micrometrica.

Spettroscopia di piezoriflettanza delle transizioni ottiche nei cristalli stratificati di van der Waals

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