单层半导体中非线性光子晶体极化子的静电调控
介观与纳米尺度物理
2024-06-25 v2 光学
摘要
将二维半导体与光子晶体平板集成，提供了一种在平面芯片兼容几何结构中实现强光-物质耦合和激子-极化子形成的吸引人方法。然而，对于实际器件的发展，结构中的极化子激发易于调谐并表现出强非线性响应至关重要。在此，我们研究了静电门控平面光子晶体平板（嵌入单层半导体MoSe）中的中性和带电激子-极化子，并通过实验证明了可通过栅极电压调谐的强极化子非线性。我们发现，光子晶体内介电环境的调制导致两个具有显著不同非线性响应的不同共振的形成，从而实现了超短激光脉冲的光学开关。我们的结果为在紧凑芯片兼容实现中开发有源极化子器件开辟了新途径。
引用
@article{arxiv.2402.16193,
title = {Electrostatic control of nonlinear photonic-crystal polaritons in a monolayer semiconductor},
author = {Ekaterina Khestanova and Vanik Shahnazaryan and Valerii K. Kozin and Valeriy I. Kondratyev and Dmitry N. Krizhanovskii and Maurice S. Skolnick and Ivan A. Shelykh and Ivan V. Iorsh and Vasily Kravtsov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.16193},
year = {2024}
}