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电激发等离子体天线实现可调谐光发射

DOI：10.1021/acsphotonics.9b00954 期刊：ACS Photonics 出版年份：2019 更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要： 由稳定隧道结激发的光发射因其在光电器件集成中的潜在应用而备受关注。然而这些电驱动光源无法提供高强度电致发光。我们在此报道了一种输出功率提高两个数量级（1.4纳瓦）的光源。通过精心设计的光学天线，可将电迁移过程精确定位在结构中心。得益于亚纳米级隧道间隙，局域光学态密度大幅提升，从而产生高自发发射速率。结合天线共振与电压偏置，局域表面等离子体能量可在1.38电子伏特至1.9电子伏特范围内调控，为弥合等离子体器件与集成电路之间的鸿沟提供了途径。
作者： Jin Qin，Yingjian Liu，Huiwen Luo，Zhongjun Jiang，Wenshan Cai，Liang Wang
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

为了实现光源与等离子体电路的集成，迫切需要一种减小这些光源体积的方法。该研究通过使用精心设计的光学天线，致力于提高电驱动光源的电致发光强度和效率。

研究成果

该研究展示了一种基于等离子体纳米天线的电泵浦表面等离激元（SPP）光源，其输出功率和效率显著提升。通过调节施加的电压和纳米天线的几何参数，可以调控发射光子的能量，为集成等离子体电路和超小型光源提供了可能。

研究不足

该研究承认在电驱动光源中实现高内量子效率与高外量子效率的挑战。电致发光随时间的稳定性也是考量因素之一，观测到了功率波动现象。

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