碳纳米管中的强光-物质耦合作为激子增亮的途径

我们表明，强光-物质耦合可用于克服长期存在的阻碍碳纳米管高效光学发射的问题。名义上明亮的碳纳米管激子态的发光由于快速非辐射散射到能量较低的暗激子态而猝灭。我们提出了一项理论分析，表明通过将碳纳米管置于光学微腔中，明亮的激子态可以分裂成两个混合激子-极化激子态，而暗态保持不变。对于明亮激子与腔之间的足够强耦合，我们表明下极化激子的能量可能被推到暗激子能量以下。这种明亮和暗激子相对能量的翻转阻止了暗激子猝灭发射。我们的结果为纳米级光电器件特性的能带工程开辟了一条新途径。