Single-Photon Emission from Rewritable Nanoimprinted Localized Emitter Arrays in Atomically Thin Crystals
Single-Photon Emission from Rewritable Nanoimprinted Localized Emitter Arrays in Atomically Thin Crystals
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原子薄晶体中可重写纳米压印局域发射器阵列的单光子发射
DOI：
10.1021/acsphotonics.1c01543
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发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
7
通讯作者：
Deng, Hui
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lai, Ying-Yu;Chen, Po-Han;Chen, Chun-An;Lee, Yi-Hsien;Deng, Hui
原子级薄的货车范德瓦尔斯晶体已经成为一类新的单光子发射体（SPE），可以通过应变工程来创建和控制。将单层（ML）晶体转移到纳米结构上可以实现SPE的位置控制阵列，但该过程难以控制且产率低。用原子力显微镜尖端按压ML允许更好的控制，但缓慢且昂贵。在这里，我们表明，纳米压印在原子级薄的晶体提供了一个新的路线，快速创建大型，本地化发射器阵列的高产量。在单层二硒化钨（WSe2）中，超过90%的印迹纳米孔观察到明亮而狭窄的发射。该发射具有反聚束特性，并持续到150K.我们还演示了擦除和重写的发射器阵列，这使得更大的灵活性。利用纳米压印方法制作的SPE与微纳光子结构的集成是兼容的，该方法可以应用于广泛的二维材料及其异质结构。
Atomically thin van der Waals crystals have emerged as a new class of single-photon emitters (SPEs) that can be created and controlled by strain engineering. Transferring monolayer (ML) crystals over nanostructures enabled position-controlled arrays of SPEs, but the process is hard to control and has a low yield. Pressing an ML with atomic force microscope tips allows greater control but is slow and expensive. Here we show that a nanoimprint on atomically thin crystals provides a new route to the rapid creation of large, rewritable arrays of localized emitters with a high yield. Bright and narrow emission is observed from more than 90% of the imprinted nanoholes in monolayer tungsten diselenide (WSe2). The emission features antibunching and persists up to 150 K. We furthermore demonstrate erasing and rewriting of the emitter arrays, which enables greater flexibility. SPEs created by the nanoimprint method will be compatible with the integration with micro/nano-photonic structures, and the method can be applied to a wide range of two-dimensional materials and their heterostructures.
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