二维半导体由于其强大的激子-光子相互作用以及可设计和集成到器件中的能力，已成为纳米光子学的一类新材料。该工作利用二维材料的特性来设计一种基于旋转排列原子薄异质结构中直接带隙层间激子的高效激光。激光是由集成在氮化硅光栅谐振器中的过渡金属二硫化物异质层(WSe2 -MoSe2)测量的。在激光阈值处，阈值处注入的载流子密度在估计的透明条件的一个数量级内，表明MoSe2导带和WSe2价带之间的能带反转是增益机制。阈值处，发射的空间相干性突然增加。该工作建立了二维异质结构中的层间激子作为具有空间相干激光发射和异质集成潜力的增益介质。这些层间激子具有电可调谐的激子-光子相互作用强度和远距离偶极相互作用，有望应用于低功率、超快激光和调制器以及多体量子现象的研究。
文献出处：Paik, E.Y., Zhang, L., Burg, G.W. et al. Interlayer exciton laser of extended spatial coherence in atomically thin heterostructures. Nature 576, 80–84 (2019).
报告人：罗猜
