近日，暨南大学纳米光子学研究院副教授严佳豪、助理教授刘心悦与美国佐治亚理工学院和斯坦福大学等科研人员合作，在范德瓦尔斯（vdW）异质结构可控辐射能量转移和方向性激子发射研究中取得进展。相关研究发表于《激光和光电子评论》（Laser & Photonics Reviews）。

异质结构中的能量转移与层间垂直间距密切相关，该层间能量转移的可调谐性是vdW异质结在光子或光电子器件中应用的关键。然而，目前基于vdW异质结的层间能量转移研究主要集中在层间距较小（<20>20 nm）的耦合还不清楚。

基于此，研究人员利用基于辐射能量转移机制的二硫化钨（WS2）/六方氮化硼（hBN）/WS2异质结实现了对光场的调控。他们设计了单层WS2/hBN与单层或多层WS2相结合的垂直vdW异质结，单层WS2中的激子可以作为具有特定远场辐射模式的面内偶极子源，同时，高折射率的多层WS2和中折射率的hBN形成具有亚波长光局域特性的谐振腔。

据介绍，这种vdW异质结中的辐射能量转移具有厚度依赖性，通过改变hBN间隔层和多层WS2的厚度能够对激子发射的强度和方向性进行调控，为构建vdW纳米光子和光电子器件提供了一种方案。

相关论文信息：https://doi.org/10.1002/lpor.202100737