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Van der Waals Heterostructure Mid-infrared Emitters with Electrically Controllable Polarization States and Spectral Characteristics, ACS Nano,17,11,10181-10190(2023)
具電控調製偏振狀態和光譜特性的范德華異質結構中紅外波段發光二極體
Po-Liang Chen, Tian-Yun Chang, Pei-Sin Chen, Alvin Hsien-Yi Chan, Adzilah Shahna Rosyadi, Yen-Ju Lin, Pei-Yu Huang, Jia-Xin Li, Wei-Qing Li, Chia-Jui Hsu, Neil Na, Yao-Chang Lee, Ching-Hwa Ho, and Chang-Hua Liu*
2023/09/07
現代的紅外（IR）顯微鏡、通訊和感應系統需要控制光的光譜特性和偏振狀態。這些系統通常需要使用多個濾光片，偏振片和旋轉部件來調製光源，這將會使整個系統的體積變的龐大以及結構復雜化。因此，我們開發了一種可發射雙波段光源的中紅外（mid-IR）發光二極體，在藉由改變施加的電壓極性，可以在兩個正交方向上切換它們的發射峰值波長和線性偏振狀態。
我們的元件是由兩個背靠背的p-n結構構成，這些結構是通過將發光材料黑磷和黑砷-磷與MoS2疊加而形成的。通過控制晶體取向和異質結構的能帶輪廓，兩個p-n結的發射顯示出不同的光譜範圍和偏振方向。更為重要的是，這兩個電致發光（EL）部件可以根據所施加的偏壓極性進行獨立操作。
此外，我們證明了，在極性切換的脈沖模式下操作我們的發光二極體時，平均電致發光（EL）表現出廣泛的光譜覆蓋特性，覆蓋了整個第一個中紅外大氣窗口（λ：3-5 μm），並且其光譜形狀可以通過電壓進行調節。