金刚石膜中的薄膜干涉效应用于控制硅空位中心的发光

《Advanced Optical Materials》：Thin Film Interference in Diamond Membranes for Control of Silicon Vacancy Center Emission

薄膜干涉应用于金刚石膜厚度调控研究，显著增强硅空位中心光致发光（96倍），无需高Q空腔或纳米光刻，展示可见-近红外宽带共振特性，拓展至异质结、光伏及热管理领域。

　　

摘要

薄膜干涉在经典光学中被广泛用作一种简洁而强大的工具，用于控制光场，其应用涵盖了从抗反射涂层到光伏技术等多个领域。然而，将这一概念扩展到金刚石膜和其他薄膜固态量子发射体材料上尚未得到充分研究，部分原因是制造超薄膜的难度较大。本文设计了一种楔形金刚石膜，以展示其与厚度相关的干涉现象。这种膜不仅可以作为宽带反射器或特定波长的吸收器使用，还能显著调节硅空位（SiV）中心的激发和发射强度，从而实现光致发光强度的最大提升达96倍。这种方法无需依赖高Q值的腔体或复杂的纳米光刻技术，样品的梯度结构使得可见光到近红外光谱范围内的宽带共振和反共振现象得以可视化。这些发现为控制基于金刚石色心的量子光子学的有效亮度提供了新的方法。除了增强量子发射外，金刚石膜还可以作为被动层（如宽带反射器或特定波长的吸收器），并在异质结构、光伏技术、显示技术乃至半导体热管理等领域发挥作用。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。