单极发光量子器件在10微米波段的珀塞尔增强电致发光

中远红外波段的高效辐射生成主要依赖于激光器及激光驱动的相干非线性光学现象。该波段缺乏发光器件,因为自发辐射速率远慢于非辐射能量弛豫过程,因此发射体必须依赖线性或非线性光学增益产生的受激辐射。然而,自发辐射并非发射体的固有属性。该研究团队通过将纳米发射体阵列构成的超材料与贴片天线耦合的微腔集成,成功研制出中红外电致发光器件。相较于传统器件,其发射的准直光束具有优异空间特性,收集功率提升达百倍。该工作表明:正如珀塞尔效应所示,通过重构发射偶极子周围的光子环境,可增强自发辐射,从而设计出在热力学平衡附近工作的高效光电子发光器件——其原理类似于可见光波段的LED。
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-01-21 17:10
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