支撑高阶 BIC 的自由站式阻抗亚表面：用于 TMD 单层的高效场增强
光学
2026-01-07 v1
摘要
增强二维 (2D) 半导体如钽二硫化物单层 (WS2) 单层中光-物质耦合是纳米光子学中的核心挑战，因为其原子厚度限制了其与光的相互作用体积。我们演示，支撑一阶准-连续体内 bound 状态 (准-BIC) 的自由站式阻抗亚表面可提供异常强的表面场增强，实现与 WS2 单层高效耦合。制造三角晶格聚合物图案于硅氮化物膜以实现这些高阶模式。仿真揭示，一阶准-BIC 在 WS2 单层放置处的顶部表面 exhibits 远强于零阶模式的更强场增强。光致发光 (PL) 测量确认，一阶准-BIC 的 PL 增强因子为 127，超过零阶准-BIC 的 6 倍。这些结果确立了自由站式阻抗亚表面中高阶 BIC 作为工程化 2D 半导体中光-物质相互作用的强大途径，适用于先进的纳米光子和量子光子学应用。
引用
@article{arxiv.2601.02635,
title = {Freestanding Resist Metasurface Supporting Higher-Order BICs for Efficient Field Enhancement in TMD Monolayers},
author = {Chih-Zong Deng and Sunhao Shi and Chun-Hao Chiang and Mu-Hsin Chen and Jui-Han Fu and Vincent Tung and Ya-Lun Ho},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.02635},
year = {2026}
}