用于中红外硅光子学的黑磷范德瓦耳斯异质结构发光二极管
应用物理
2020-03-18 v1 材料科学
摘要
基于III-V/II-VI材料的发光二极管(LED)在中红外(mid-IR)区域展现出引人注目的性能，从而实现了包括环境监测、国防和医疗诊断在内的广泛应用。人们持续努力通过在中红外发射器与硅光子芯片的异质集成来实现片上传感器。但这种方法的应用受到与异质集成工艺相关的高成本和界面应变的限制。本文中，基于黑磷(BP)的范德瓦耳斯(vdW)异质结构被用作室温LED。所展示的器件可发射线偏振光，其光谱覆盖技术上重要的中红外大气窗口(3-4 um)。此外，BP LED表现出快速的调制速度以及卓越的稳定性，其峰值外量子效率(QE~0.9%)可与III-V/II-VI中红外LED相媲美。通过利用vdW异质结构的可集成性，我们进一步展示了一种硅光子波导集成的BP LED。所报道的混合平台为中红外硅光子学带来了巨大前景。
引用
@article{arxiv.2003.07757,
title = {Black phosphorus van der Waals heterostructures light emitting diodes for mid-infrared silicon photonics},
author = {Tian-Yun Chang and Yueyang Chen and De-In Luo and Jia-Xin Li and Po-Liang Chen and Seokhyeong Lee and Zhuoran Fang and Wei-Qing Li and Ya-Yun Zhang and Mo Li and Arka Majumdar and Chang-Hua Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.07757},
year = {2020}
}
备注
12 pages, 4 figures