近单量子产率下MoSe$_2$-WSe$_2$层间激子自发辐射的原位调控
材料科学
2023-12-21 v2
摘要
光学谐振腔是调控固态纳米结构中激子自发辐射动力学的有力平台。本文中，我们研究了一个集成于宽调谐开放式光学微腔中的MoSe-WSe范德瓦耳斯异质结构，以深入认识新兴层间电荷转移激子的基本光学性质。首先，我们利用超低品质因子开放式平面垂直腔，在连续纵模满足共振与失谐条件时研究激子寿命的修正。时间分辨光致发光测量揭示，层间激子寿命可由此以110 ps的幅度周期性调谐。层间激子寿命的振荡使我们提取出0.5 ns的自由空间辐射寿命以及高达81%的量子效率。随后，我们通过引入空间受限且完全光谱可调的Tamm等离激元共振来调控光学态的局域密度。该设置下局域光学模式的剧烈重分布使我们观测到层间激子自发辐射被抑制达3.2倍。我们预期，专门调控moiré激子辐射的抑制是操控其热化乃至凝聚为相干凝聚相的有力工具。
引用
@article{arxiv.2306.15101,
title = {In-situ spontaneous emission control of MoSe$_2$-WSe$_2$ interlayer excitons with near-unity quantum yield},
author = {Bo Han and Chirag Chandrakant Palekar and Sven Stephan and Frederik Lohof and Victor Nikolaevich Mitryakhin and Jens-Christian Drawer and Alexander Steinhoff and Lukas Lackner and Martin Silies and Bárbara Rosa and Martin Esmann and Falk Eilenberger and Christopher Gies and Stephan Reitzenstein and Christian Schneider},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.15101},
year = {2023}
}
备注
31 pages, 9 figures, SPP 2244 (funding numbers: Schn1376 14.1, Re2974/26-1 and Gi1121/4-1)