A Gentle Push for a Giant Leap: Harnessing Guided-Mode Leakage to Control Bound States in the Continuum-Coupled Quantum Dot Emission

量子点 激发 物理 光子学 相干控制 极化(电化学) 光电子学 束缚态 半导体 自发辐射 量子 泄漏(经济) 光谱学 受激发射 辐射传输 光学物理学 荧光 光抽运 安德森本地化 工作(物理) 量子点激光器 原子系统 连贯性(哲学赌博策略) 纳米技术 放大器 光放大器 量子传感器 塞尔效应 等离子体子 材料科学
作者
Leyang Liu,Seemesh Bhaskar,Narendra Reddy,Brian T. Cunningham
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:20 (12): 10223-10235
标识
DOI:10.1021/acsnano.6c01584
摘要

Fluorescence enhancement lies at the heart of many optical biosensing and diagnostic technologies, yet most photonic approaches still rely on intrinsically bright emitters or fabrication-intensive nanoresonators. Here, we introduce an unconventional strategy that turns a nominally "weak" photonic mode into a powerful resource. Through simple, frugal interface engineering, we show that leaky guided-mode resonances (GMRs), often regarded as optical loss channels, can be harnessed to amplify the excitation of two orthogonally polarized bound states in the continuum (BICs) within a one-dimensional photonic crystal. This synergistic interaction enables deterministic control of quantum dot (QD) photoluminescence, yielding wavelength-specific emission enhancement up to 691× for semiconductor QDs and 206× for biomass-derived carbon QDs, while achieving degrees of polarization up to 96% and angular divergences as small as 1.3°. Angle-resolved spectroscopy and back-focal-plane imaging, corroborated by time-resolved fluorescence decay analysis, reveal the mechanistic interplay between GMR-assisted excitation and BIC-mediated radiative extraction. By reimagining leaky modes as excitation amplifiers rather than parasitic losses, this work establishes a physically transparent, sustainable, and scalable route to polarization-encoded on-chip light sources and fluorescence-based diagnostic technologies.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
放荡不羁发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
柏林肥鱼卷完成签到,获得积分10
3秒前
二弟的皮发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
jjj发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
酷波er应助吴慧琼采纳,获得10
7秒前
8秒前
19554133922发布了新的文献求助10
8秒前
天天快乐应助睡觉了采纳,获得10
10秒前
10秒前
古尔雅完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
科研通AI6.2应助红与黑采纳,获得10
10秒前
藤藤发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
15秒前
jjj完成签到,获得积分20
16秒前
16秒前
愉快的语山应助Marciu33采纳,获得10
17秒前
17秒前
xm发布了新的文献求助10
18秒前
wss完成签到,获得积分10
18秒前
hhh发布了新的文献求助10
19秒前
liu发布了新的文献求助10
20秒前
龚宇完成签到,获得积分10
21秒前
小姑不在完成签到 ,获得积分10
21秒前
21秒前
642463016发布了新的文献求助10
21秒前
一眼丁针发布了新的文献求助30
21秒前
xx学渣完成签到,获得积分10
22秒前
小姑不在完成签到 ,获得积分10
22秒前
真不忍心瘦半斤完成签到,获得积分10
22秒前
Ivy_Leo完成签到 ,获得积分10
23秒前
CEO发布了新的文献求助10
23秒前
myg8627发布了新的文献求助10
23秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
适配Micro-LED色转换的高兼容性量子点负性光刻胶制备与工艺研究 500
Direct and Iterative Linear System Solvers 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7309852
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8926840
关于积分的说明 18920048
捐赠科研通 6971985
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3213059
关于科研通互助平台的介绍 2381440
邀请新用户注册赠送积分活动 2191190