通过单层WS$_2$微腔中自由电子掺杂实现电控激子极化激元
介观与纳米尺度物理
2019-05-29 v1
摘要
我们展示了在室温下结合场效应晶体管（FET）与可调光学微腔对光-物质耦合的控制。我们的微腔FET包含一层单层二硫化钨WS半导体，其转移至六方氮化硼薄片上，该薄片在微腔中作为介电间隔层，在FET中作为电绝缘体。在我们的可调系统中，单层WS中激子与腔光子的强耦合可通过控制腔长来调节，我们以极佳的稳定性实现了这一点，从而能够从腔模的第二阶选到第五阶。一旦达到强耦合 regime，我们便通过修改WS导带中的自由电子载流子密度来改变半导体材料中激子的振子强度。这使得自由电子之间产生强库仑排斥，从而降低激子振子强度，直至Rabi分裂完全消失。我们将载流子密度从0控制到3.2 10 cm，在此范围内Rabi分裂从取决于所选腔模的最大值变化到零，因此系统跨越了从强耦合到弱耦合的 regime。
引用
@article{arxiv.1905.11693,
title = {Electrically tuneable exciton-polaritons through free electron doping in monolayer WS$_2$ microcavities},
author = {Henry A. Fernandez and Freddie Withers and Saverio Russo and William L. Barnes},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.11693},
year = {2019}
}
备注
Accepted for publication