二维半导体与介质纳米天线耦合中具有增强量子效率的明亮单光子发射器
介观与纳米尺度物理
2021-10-20 v4
摘要
原子级薄半导体中的单光子发射器可利用底层纳米结构引起的应变进行确定性定位。此处，我们将单层 WSe 与高折射率磷化镓介质纳米天线耦合，后者同时提供光学增强与单层形变。对于在此类纳米天线上形成的单光子发射器，我们发现其饱和脉冲能量极低（飞焦），且光致发光比置于低折射率 SiO 柱上的 WSe 亮至多 10 倍。我们表明，这些观测结果的关键在于耦合至纳米天线的发射器量子效率平均提升 5 倍。这进一步使我们获得对其光致发光动力学的新认识，揭示了暗激子库与俄歇过程的作用。我们还发现此类发射器的相干时间受限于本征退相干过程。我们的工作确立了介质纳米天线作为单层半导体中高效量子光生成平台的地位。
引用
@article{arxiv.2103.16986,
title = {Bright single photon emitters with enhanced quantum efficiency in a two-dimensional semiconductor coupled with dielectric nano-antennas},
author = {Luca Sortino and Panaiot G. Zotev and Catherine L. Phillips and Alistair J. Brash and Javier Cambiasso and Elena Marensi and A. Mark Fox and Stefan A. Maier and Riccardo Sapienza and Alexander I. Tartakovskii},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.16986},
year = {2021}
}