工程化 MoSe$_2$/WS$_2$ 双异构结构纳米腔中的环激荡模式：面向开发全 TMDC 光源
光学
2024-12-30 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
过渡金属二硫化物（TMDCs）因其异常高的折射率、单层配置中强烈的激子光致发光（PL）以及可工程化范德华（vdW）异构结构的多样性，已成为纳米光子学和光电子学中高度有前景的材料。本文利用 MoSe 单层的强激子 PL 以及基体 WS 的高折射率，制造出可调光致发光特性的微盘腔。这些微盘由 50 纳米厚的 WS/MoSe/WS 双异构结构通过摩擦机械扫描探针光刻制成。所得腔体在约 800 nm 处实现了对 MoSe 单层激子 PL 的 4-10 倍增强。激子 PL 峰受到尖锐的光谱特征调制，这些特征对应于由腔体支撑的环激荡模式（WGMs）。直径为 2.35 m 的微盘显示出最高可达 700 的品质因子的 WGMs，显著超出理论预测，表明其在激光应用中具有巨大的潜力。通过调整微盘的直径和厚度，可微调 WGMs 的光谱位置，经理论计算亦证实。该方法为开发尺寸极小的全 TMDC 双异构结构光源提供了一条新途径。
引用
@article{arxiv.2412.18953,
title = {Engineering whispering gallery modes in MoSe$_2$/WS$_2$ double heterostructure nanocavities: Towards developing all-TMDC light sources},
author = {P. A. Alekseev and I. A. Milekhin and K. A. Gasnikova and I. A. Eliseyev and V. Yu. Davydov and A. A. Bogdanov and V. Kravtsov and A. O. Mikhin and B. R. Borodin and A. G. Milekhin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.18953},
year = {2024}
}