通过局部介电工程实现2D半导体中的确定性激子约束，用于可扩展的量子光源
光学
2025-12-24 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
单光子发射器是量子通信和光子量子技术中至关重要的构件。然而，在CMOS兼容平台上实现可扩展的单光子发射器仍是一个重大挑战。本文提出并理论证明了一种可扩展的方法，通过局部介电工程实现2D半导体中的激子约束。通过在2D材料上方或下方引入高介电常数纳米柱，我们创建了支持局部分子激子态的空间变化介电环境，从而实现确定性、 lithography 兼容的单光子发射，而无需依赖应变、缺陷或刻蚀2D层。我们通过求解2D激子 Schrodinger 方程的数值解，量化了通过结合能、波函数轮廓和空间约束参数来衡量结果的约束。这些结果为将2D基质的量子发射器集成到光子平台提供了实用且可扩展的途径，为下一代量子光子电子器件铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2512.20208,
title = {Deterministic exciton confinement in 2D semiconductors via local dielectric engineering for scalable quantum light sources},
author = {Raziel Itzhak and Alex Hayat and Ilya Goykhman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.20208},
year = {2025}
}