Nature Commun：InAs界面高效率光波长转换

纳米技术

2021-08-02

半导体器件的性能通常由于表面态的降解导致消除，比如电荷注入能垒提高、局域陷阱状态（界面漏电电流、改变电位）等。

有鉴于此，加州大学洛杉矶分校Mona Jarrahi等报道InAS界面上的plasmon耦合表面态引发内建电场进行光学波长转换，该体系不必通过非线性光学效应进行波长转换。

本文要点：

（1）

界面plasmon激发增强InAs表面的光学强度和光吸收，在表面上形成更高的内建电场。光激发表面plasmon与表面态耦合，在天线附近形成限域的表面电子气，在不同光学频率处发生混合。通过界面态产生的巨电场，漂移结合到界面纳米天线阵列上，在纳米天线上产生电流，产生入射光子的拍频激发发射。

（2）

作者通过这种plasmon耦合界面态能够钝化中心波长为1550 nm的纳焦脉冲光转变为太赫兹区间光学脉冲，与非线性光学转换方法的性能相比，效率得以提高4个数量级。

参考文献

Turan, D., Lu, P.K., Yardimci, N.T. et al. Wavelength conversion through plasmon-coupled surface states. Nat Commun 12, 4641 (2021).

DOI: 10.1038/s41467-021-24957-1

https://www.nature.com/articles/s41467-021-24957-1