通过铁电极域图案化实现单层硫化钨光学色散的可控非易失性调制
光学
2026-02-17 v1
摘要
对光学性质（包括反射、折射、偏振、相位和频率）的操控一直是推动光子和光电子技术进步的核心。然而，现有的电光方法依赖于易失性机制，需持续耗能。本文演示了利用铁电极域图案化，对单层硫化钨（ML WS2）实现强大的、非易失性的光学色散调制。通过将铁电极域局部极化为相反状态，我们实现了对 ML WS2 复合折射指数（，）和激子能级位移（约50 meV）的显著调制，性能相当于先前的栅极调谐方法，同时消除了持续耗能。我们引入一种非对称屏蔽模型，揭示了铁电极化如何诱导载流子密度相关的库仑屏蔽，导致电子和空穴掺杂区域的激子行为呈现差异。此外，我们演示了通过空间载流子 redistributed 形成的无源 lateral p-n 异质结，其整流比为 。这些发现表明，铁电/2D异质结构是实现非易失性光学色散工程的强大平台，使能源效率、可重构的光子和光电子器件成为可能。
引用
@article{arxiv.2602.14230,
title = {Controlled non-volatile modulation of optical dispersion in monolayer tungsten disulfide via ferroelectric polarization patterning},
author = {Yuhong Cao and Zekun Hu and Jason Lynch and Bongjun Choi and Kyung Min Yang and Hyunmin Cho and Chloe Leblanc and Chen Chen and Joan M. Redwing and Deep Jariwala},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.14230},
year = {2026}
}