Géante modulabilité des transitions interbandes et des quatuors de Hall quantique dans des puits quantiques InSe à quelques couches

Un système quantique d'électrons bidimensionnel (2D) est caractérisé par des niveaux d'énergie quantifiés, ou sous-bandes, dans la direction perpendiculaire au plan. La population de sous-bandes supérieures et le contrôle des transitions interbandes ont de vastes applications technologiques telles que les modulateurs optiques et les lasers à cascade quantique. Dans les matériaux conventionnels, cependant, la modulabilité de l'espacement entre les sous-bandes est limitée. Ici, nous démontrons la population électrostatique et la caractérisation de la deuxième sous-bande dans des puits quantiques InSe à quelques couches, avec une modulabilité géante de son énergie, de sa population et de la force de couplage spin-orbite, grâce au contrôle non seulement de l'épaisseur des couches mais également du champ de déplacement perpendiculaire au plan. Une modulation allant jusqu'à 350 % ou plus de 250 meV est réalisable, soulignant la promesse de l'InSe pour des sources, des détecteurs et des modulateurs infrarouges et THz modulables.