通过里德伯激子对 Cu2O 单晶的大规模表征

激子的里德伯态尺寸可达微米级，且需要极高纯度的晶体。我们介绍了一种实验方法，用于在大范围内以亚微米分辨率快速且空间分辨地表征氧化铜 (Cu2O) 中的里德伯激子。我们的方法涉及照亮整个样品并在相机上成像，从而实现无需任何移动部件的空间分辨共振吸收光谱。这产生了里德伯激子属性的空间图谱，包括其能量、线宽和峰值吸收，从而在单次测量中提供对整个样品的全面质量评估。此外，通过对同一区域进行样品光致发光成像，我们建立了光谱质量图谱与带电氧空位光致发光图谱之间的强相关性。这产生了一个独立的、基于发光的质量图谱，其与通过共振光谱获得的结果高度吻合。我们的研究结果表明，天然 Cu2O 晶体中的里德伯激子主要受光学活性带电氧空位的影响，而这些空位易于映射。总之，这两种互补的方法为理解 Cu2O 晶体属性提供了有价值的见解。