利用环形介质超表面调控单层 WSe2 中的激子动力学
介观与纳米尺度物理
2021-12-22 v1 材料科学
摘要
具有强光-物质相互作用和可调光学性质的新型原子级薄过渡金属硫族化合物半导体近来的进展，为实现新材料功能提供了新途径。将二维半导体与全介质谐振纳米结构耦合，代表了在近场和远场 regime 中调控光学性质的特别有吸引力的机会。在此，通过集成单层 WSe2 与具有环形共振的氧化钛 (TiO2) 介质超表面，我们在室温与低温下均实现了超过一个数量级的稳健激子发射增强。此外，我们可利用温度调节激子与环形共振的光谱重叠来控制激子动力学与湮灭，从而选择性增强 Purcell 效应。我们的结果深入揭示了单层 TMD 与环形介质超表面耦合中的强光-物质相互作用物理，对光电子学与光子学应用具有重要意义。
引用
@article{arxiv.2111.04883,
title = {Manipulation of Exciton Dynamics in Single-Layer WSe2 Using a Toroidal Dielectric Metasurface},
author = {Long Yuan and Jeeyoon Jeong and Kevin Wen Chi Kwock and Emanuil S. Yanev and Michael Grandel and Daniel Rhodes and Ting S. Luk and P. James Schuck and Dmitry Yarotski and James C. Hone and Igal Brener and Rohit P. Prasankumar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.04883},
year = {2021}
}