利用可调谐BIC超表面增强CIS量子点和hBN量子发射器的定向光致发光
集成化可调谐光源对于推进量子计算、通信和传感领域的量子纳米光子芯片发展至关重要。然而,制造后实现高效可调的发射放大仍面临重大挑战。由五氧化二铌(Nb2O5)、硫化铜铟(CIS)量子点/六方氮化硼(hBN)以及作为低损耗相变材料的硫化锑(Sb2S3)构成的混合超表面,为光致发光和量子光发射的动态控制与放大提供了创新解决方案。该研究团队开发出一种活性混合超表面,可在可见光波段支持可调连续域束缚态(BIC)共振,实验测得品质因子高达206,并实现了CIS量子点光致发光与hBN单光子发射的显著增强。通过Sb2S3相变可使BIC共振峰在可见光谱移动33.5纳米,通过几何参数调控可实现17纳米调谐范围。实验证实该结构能实现最高33倍的定向光致发光放大,并可通过Sb2S3相态调制获得宽谱可调谐放大发光。此外,研究人员提出将hBN单光子发射器与可调BIC超表面进行按需强耦合,为新一代宽带量子纳米光子芯片实现可调谐放大耦合。该工作为集成光子系统中高效量子光源的可重构纳米光子平台树立了新标杆。



