Polarization-Controllable Plasmonic Enhancement on the Optical Response of Two-Dimensional GaSe Layers

材料科学 等离子体子 极化(电化学) 光电子学 光致发光 拉曼散射 激发 拉曼光谱 光学 电气工程 物理 工程类 物理化学 化学
作者
Wei Wan,Jun Yin,Yaping Wu,Xuanli Zheng,Weihuang Yang,Hao Wang,Jiangpeng Zhou,Jiajun Chen,Zhiming Wu,Xu Li,Junyong Kang
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:11 (21): 19631-19637 被引量:11
标识
DOI:10.1021/acsami.9b03880
摘要

Resonant plasmonic coupling has been considered as a promising strategy to enhance the optical response and manipulate the polarization of two-dimensional (2D) layer materials toward the practical applications. Here, a hybrid structure with periodic Ag nanoprism arrays was designed and fabricated on 2D GaSe layers to enhance these optical properties. By using the optimized hybrid structure with well-matched resonance, significant enhanced Raman scattering and band edge emission were successfully realized, and it is also interestingly found that the higher enhancement would be achieved while decreasing the thickness of GaSe layers. Theoretical simulation indicated that the strongly enhanced local field and the modified charge densities are the main reasons. By further introducing the patterned gratings on the plasmonic hybrid structure, selective excitation with controllable polarization was readily realized, besides the strongly enhanced photoluminescence intensity. This work provides a strategy for the plasmonic engineering of polarization controllable 2D optoelectronic devices.
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