通过用纳米厚的电介质间隙分离两个金属物体而产生的等离子体纳米腔最近吸引了越来越多的研究兴趣。因为金属纳米结构等离子体可以同时执行光学和电学功能。长期以来，人们一直认为它们具有在纳米尺度上融合光子学和电子学的能力，这为原子尺度光-物质相互作用的鲁棒电控制开辟了巨大的机会。研究内容包括：设计金单晶立方体/电介质间隔物/金薄片组合成纳米腔，利用原子层沉积调控Al₂O₃间隔层厚度，在空隙中嵌入CVD长好的大面积WSe₂或WS₂单层；通过透明ITO电极施加偏压实现超强电场，结合散射与光致发光谱研究激子-等离子体强耦合与量子隧穿激发发光。
创新点一：首创低电压电场调制强耦合体系，实现Rabi分裂在偏压2.5 V下进行108 meV与102 meV间可逆调控。创新点二：构造的单晶纳米立方体-镜面结构与超平滑界面，能够实现电致发光在2.5小时内无衰减。创新点三：实现量子隧穿驱动的激子电致发光，正偏压下形成X⁻激子发射643 nm、外量子效率达3.5%；反偏压下形成X⁰激子发射617 nm、线宽仅13 nm。
文章结论为：首次实现单纳米腔内电控激子强耦合调制与可切换电致发光，实现了光谱可调EL（由偏置极性控制），室温量子效率达到约3.5%，比以前的工作提高了10^3倍以上。启发在于：①可以考虑在蓝宝石衬底上直接生长大面积WSe2或WS2单层。②量子器件应用价值：隧穿驱动电致发光为集成纳米光源提供10^3倍效率提升，对高性能发光是一个重要参考；③纳米腔中间的可推广至分子或量子点，推动全固态量子光学与超快光电探测的发展。
文献来源: Zheng et al., Sci. Adv. 11, eadt9808 (2025) 28 May 2025
作者：Junsheng Zheng1, Alexey V. Krasavin2, Ruoxue Yang1, Zhenxin Wang1, Yuanjia Feng1, Longhua Tang1, Linjun Li1,3, Xin Guo1,3, Daoxin Dai1, Anatoly V. Zayats2*, Limin Tong1,4*, Pan Wang1,3,4*
报告人：张恒嘉
