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Electro-Absorptive Quantum Dot Antenna Resolves Terahertz Lightwaves via Biased Stark Effect

Titelangaben

Heindl, Moritz ; Zhu, Hua ; Bawendi, Moungi G. ; Herink, Georg:
Electro-Absorptive Quantum Dot Antenna Resolves Terahertz Lightwaves via Biased Stark Effect.
In: ACS Photonics. Bd. 11 (2024) Heft 1 . - S. 13-17.
ISSN 2330-4022
DOI: https://doi.org/10.1021/acsphotonics.3c01464

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Angaben zu Projekten

Projektfinanzierung: DFG, project 403711541
GRK 2818, project 464648186
H.Z. acknowledges support from the U.S. Department of Energy, Office of Basic Energy Sciences, Division of Materials Sciences and Engineering (Award No. DE-SC0021650)

Abstract

Semiconductor quantum dots offer highly flexible optoelectronic properties, rendering them attractive for a growing number of applications, including single-photon emitters, fluorescence microscopy, and display technology. Here, we report the realization of an electro-absorptive terahertz (THz) antenna based on colloidal semiconductor nanocrystals for the phase-resolved detection of infrared lightwaves. Introducing AC-biasing to symmetric nanocrystals, we break the symmetric response of the quantum-confined Stark effect (QCSE) to the direction of the THz field and obtain a polarity-sensitive observable. In particular, we analyze the nonlinear scaling of the QCSE and demonstrate that differential detection via bias-modulation yields a signal that linearly depends on the THz field strength. This THz antenna employs solution-processed quantum dots and enables an all-optical readout via absorption or emission, offering highly flexible implementations of THz sensing in the time domain.

Weitere Angaben

Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
Begutachteter Beitrag: Ja
Keywords: quantum dots; Terahertz sampling; time-domain spectroscopy; quantum-confined Stark effect; electro-absorption
Institutionen der Universität: Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik > Physikalisches Institut > Professur Experimentalphysik VIII - Ultraschnelle Dynamik
Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik > Physikalisches Institut > Professur Experimentalphysik VIII - Ultraschnelle Dynamik > Professur Experimentalphysik VIII - Ultraschnelle Dynamik - Univ.-Prof. Dr. Georg Herink
Fakultäten
Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik
Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik > Physikalisches Institut
Titel an der UBT entstanden: Ja
Themengebiete aus DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
Eingestellt am: 18 Dec 2023 07:32
Letzte Änderung: 13 Sep 2024 09:06
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/88058