1. Department of Electrical and Systems Engineering, University of Pennsylvania, Philadelphia, PA 19104, USA.
2. Department of Materials Science and Engineering, University of Pennsylvania, Philadelphia, PA 19104, USA.
3. Dipartimento di Fisica, Politecnico di Milano and Istituto di Fotonica e Nanotecnologie del Consiglio Nazionale delle Ricerche, Piazza L. da Vinci 32, Milano I-20133, Italy.