論文の概要: Purcell enhanced electroluminescence of a unipolar light emitting quantum device at 10 micron
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.15193v1
- Date: Wed, 21 Jan 2026 17:10:31 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-22 21:27:50.471205
- Title: Purcell enhanced electroluminescence of a unipolar light emitting quantum device at 10 micron
- Title(参考訳): 10ミクロンの単一極性発光量子デバイスの紫外高輝度化
- Authors: Marta Mastrangelo, Djamal Gacemi, Axel Evirgen, Salvatore Pes, Alexandre Larrue, Pascal Filloux, Isabelle Sagnes, Abdelmounaim Harouri, Angela Vasanelli, Carlo Sirtori,
- Abstract要約: 我々は、空間特性に優れたコリメートビームを放射する中赤外EL素子を実証した。
可視光域のLEDとして熱力学的平衡に近い動作を行う効率の良い光電子発光素子を考案した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 30.5491665195957
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Efficient generation of radiation in the mid- and far- infrared relies primarily on lasers and coherent nonlinear optical phenomena driven by lasers. This wavelength range lacks of luminescent devices because the spontaneous emission rate becomes much longer than the nonradiative energy relaxation processes and therefore emitters have to count on stimulated emission produced by linear or non-linear optical gain. However, spontaneous emission is not a fundamental property of the emitter. By engineering metamaterials composed of arrays of nano-emitters into microcavities coupled to patch antennas, we have demonstrated mid-infrared electroluminescent devices emitting a collimated beam with excellent spatial properties and a factor 100 increase in the collected power, compared to standard devices. Our results illustrate that by reshaping the photonic environment around emitting dipoles, as in the Purcell effect, it is possible to enhance the spontaneous emission and conceive efficient optoelectronic light emitting devices that operate close to the thermodynamical equilibrium as LEDs in the visible range.
- Abstract(参考訳): 中赤外および遠赤外における効率的な放射線発生は、主にレーザーとレーザーによって駆動されるコヒーレント非線形光学現象に依存している。
この波長範囲は、自発放出速度が非放射エネルギー緩和過程よりもはるかに長くなるため、線形または非線形光学利得によって生じる励起放出をエミッタが考慮しなければならないため、発光装置が欠落している。
しかし、自然放出はエミッターの基本的な性質ではない。
パッチアンテナに結合したマイクロキャビティにナノエミッタのアレイを組み込んだメタマテリアルを用いて, 空間特性に優れたコリメートビームを放射する中赤外電界発光素子を試作した。
以上の結果から、パーセル効果と同様に、ダイポールの発光周囲の光環境を再構成することにより、可視領域のLEDとして熱力学的平衡に近い動作を行う自然発光を増強し、効率の良い光電子発光装置を実現できることが示唆された。
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