Nano Lett.:接触式单层MoS2范德华异质器件中量子光发射器的栅极可切换阵列

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低维 昂维    2021-01-21    846

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  成果介绍

  将二维(2D)半导体,绝缘体和导体组合到范德华(vdW)异质堆垛中,为实现先进的光电器件和相关的光子应用提供了多种可能性。对于未来的片上基于光子的量子信息处理方案,希望可以将单光子发射器(SPEs)阵列集成到此类vdW异质堆垛中,并且可以通过静电栅极控制非经典光的发射。

  有鉴于此,近日,慕尼黑量子科学与技术中心(MCQST)Alexander W。 Holleitner等演示了在MoS2范德华异质结器件中单光子发射器(SPEs)单个位置选择性生成矩阵的静电切换。将场效应器件中的MoS2单层与石墨烯栅极接触,并且六方氮化硼作为电介质,石墨作为底栅。在组装了这种栅极可调的异质结器件之后,证明了如何通过聚焦氦离子辐照在单层MoS2中选择性地生成用作量子发射器的缺陷阵列。SPEs对MoS2中的电荷载流子浓度敏感,并且对于适度的电子掺杂,可以类似于MoS2中的中性激子一样进行开和关。本文的研究结果是在MoS2异质堆垛中实现量子光发射器的可扩展、可栅极寻址和可栅极切换阵列的第一步。

  图文导读

图片.png  图1。 vdW异质结器件中单光子发射器(SPEs)的电压控制矩阵。

图片.png  图2。 He离子生成的单光子发射器的电压控制矩阵

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  图3。 单个He离子生成的SPE的栅极电压切换。

图片.png  图4。 开关特性的统计评估。

  文献信息

  Gate-Switchable Arrays of Quantum Light Emitters in Contacted Monolayer MoS2 van der Waals Heterodevices

  (Nano Lett。, 2020, DOI:10。1021/acs。nanolett。0c04222)

  文献链接:https://pubs。acs。org/doi/10。1021/acs。nanolett。0c04222

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