Two-dimensional material nanophotonics

纳米光子学 石墨烯 材料科学 光子学 带隙 异质结 黑磷 光电子学 光子超材料 纳米技术
作者
Fengnian Xia,Han Wang,Di Xiao,Madan Dubey,Ashwin Ramasubramaniam
出处
期刊:Nature Photonics [Nature Portfolio]
卷期号:8 (12): 899-907 被引量:2738
标识
DOI:10.1038/nphoton.2014.271
摘要

The optical properties of graphene and emerging two-dimensional materials including transition metal dichalcogenides are reviewed with an emphasis on nanophotonic applications. Two-dimensional materials exhibit diverse electronic properties, ranging from insulating hexagonal boron nitride and semiconducting transition metal dichalcogenides such as molybdenum disulphide, to semimetallic graphene. In this Review, we first discuss the optical properties and applications of various two-dimensional materials, and then cover two different approaches for enhancing their interactions with light: through their integration with external photonic structures, and through intrinsic polaritonic resonances. Finally, we present a narrow-bandgap layered material — black phosphorus — that serendipitously bridges the energy gap between the zero-bandgap graphene and the relatively large-bandgap transition metal dichalcogenides. The plethora of two-dimensional materials and their heterostructures, together with the array of available approaches for enhancing the light–matter interaction, offers the promise of scientific discoveries and nanophotonics technologies across a wide range of the electromagnetic spectrum.
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