10微米单极发光量子器件的珀塞尔增强电致发光
量子物理
2026-01-22 v1 光学
摘要
中远红外波段辐射的高效产生主要依赖于激光器以及由激光驱动的相干非线性光学现象。该波长范围缺乏发光器件，因为自发辐射速率远长于非辐射能量弛豫过程，因此发射器必须依赖由线性或非线性光学增益产生的受激辐射。然而，自发辐射并非发射器的固有属性。通过将纳米发射器阵列构成的超材料工程化到与贴片天线耦合的微腔中，我们展示了中红外电致发光器件，其发射准直光束，具有优异的空间特性，并且收集功率相比标准器件提高了100倍。我们的结果表明，通过重塑发射偶极子周围的光子环境（如珀塞尔效应），可以增强自发辐射，并构想出在热力学平衡附近工作的高效光电子发光器件，类似于可见光范围内的LED。
引用
@article{arxiv.2601.15193,
title = {Purcell enhanced electroluminescence of a unipolar light emitting quantum device at 10 micron},
author = {Marta Mastrangelo and Djamal Gacemi and Axel Evirgen and Salvatore Pes and Alexandre Larrue and Pascal Filloux and Isabelle Sagnes and Abdelmounaim Harouri and Angela Vasanelli and Carlo Sirtori},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.15193},
year = {2026}
}