利用光子晶体增强二维材料的光提取

我们提出了一种将二维材料耦合至基于缺陷杆型光子晶体晶格的工程腔的方案。我们展示了所建议腔设计的数值模拟结果，并提出利用转移至腔顶部的二维材料的高度分布，使激子复合与腔模式之间的耦合最大化。光子结构在增强发射效率方面起关键作用，其通过改善发射光的方向性使其更好地耦合进外部光学系统。使用该光子结构时，我们测得提取比率提高了 3.4 倍。我们研究了改变杆半径以及二维材料在腔内下垂至不同高度时通量谱的变化。我们发现当杆半径等于晶格常数的 0.165 倍时增强效果最优，半径减小或增大时该增强均减弱。最后，我们讨论了将固体浸没透镜与我们的光子结构结合使用的可能，以进一步提高发射效率并改善腔模式的垂直限制。