过渡金属硫族化合物单层中光学折射率的巨大门控可调性
光学
2017-08-02 v1 材料科学
摘要
我们报道了利用与 CMOS 兼容的电门控，可以在激子共振附近将过渡金属硫族化合物 (TMDC) 单层（如 MoS2、WS2 和 WSe2）的折射率进行大幅调节，其虚部调节幅度 > 60%，实部调节幅度 > 20%。这种巨大的可调性源于激子效应在单层折射率中的主导地位，以及激子对注入电荷载流子影响的强敏感性。该可调性主要源于注入电荷载流子拓宽激子带间跃迁光谱宽度以及促进中性激子与带电激子相互转化的效应。注入电荷载流子的其他效应，如重整化带隙和改变激子结合能，仅起微不足道的作用。我们还证明了当原子级厚度的单层与光子结构相结合时，由于折射率的巨大可调性，可以使光吸收（反射）效率从 40% (60%) 调节至 80% (20%)。这项工作可能为场效应光子学的发展铺平道路，在该领域中，光学功能可以通过 CMOS 电路进行控制。
引用
@article{arxiv.1705.09853,
title = {Giant Gating Tunability of Optical Refractive Index in Transition Metal Dichalcogenide Monolayers},
author = {Yiling Yu and Yifei Yu and Lujun Huang and Haowei Peng and Liwei Xiong and Linyou Cao},
journal= {arXiv preprint arXiv:1705.09853},
year = {2017}
}