单层半导体中位置控制量子发射体与等离激元纳米腔的确定性耦合
介观与纳米尺度物理
2019-02-15 v1 光学
摘要
固态单量子发射体是片上光子量子技术的关键资源，需要高效的腔-发射体耦合以实现超越单节点水平的量子网络。以前增强光与物质相互作用的方法依赖于在随机定位的量子点或色心周围形成纳米腔，但缺乏扩展所需的量子发射体本身的空间控制。在这里，我们展示了一种确定性方法，利用金属纳米立方体的尖角同时实现电场增强和二维材料形变，在光刻定义的位置实现 Purcell 增强。对于形成于单层 WSe2 中的 3×4 应变诱导激子量子发射体阵列，我们展示了自发辐射速率增强，其 Purcell 因子 (FP) 高达 FP=1050（平均 FP=272），单光子纯化，以及腔增强量子产率从最初的 1% 增加到 15%。我们的纳米等离激元平台的实用性适用于包括氮化硼在内的其他二维材料，为量子光子学开辟了新途径。
关键词
引用
@article{arxiv.1804.06541,
title = {Deterministic coupling of site-controlled quantum emitters in monolayer semiconductors to plasmonic nanocavities},
author = {Yue Luo and Gabriella D. Shepard and Jenny V. Ardelean and James C. Hone and Stefan Strauf},
journal= {arXiv preprint arXiv:1804.06541},
year = {2019}
}
备注
22 pages, including 8 supplementary notes