我國科學(xué)家創(chuàng)制極化激元晶體管
納米尺度的光電融合是未來高性能信息器件的重要發(fā)展路線。如何在微納甚至原子尺度對光進(jìn)行精準(zhǔn)操控是其中的關(guān)鍵的科學(xué)問題。中國科學(xué)院國家納米科學(xué)中心研究員戴慶研究團(tuán)隊(duì)率先提出利用極化激元作為光電互聯(lián)媒介的新思路,充分發(fā)揮它對光的高壓縮和易調(diào)控優(yōu)勢,不僅有望實(shí)現(xiàn)高效光電互聯(lián),而且可以提供額外的信息處理能力,從而進(jìn)一步提升光電融合系統(tǒng)的性能。 該團(tuán)隊(duì)通過十多年的努力,實(shí)現(xiàn)了極化激元的高效激發(fā)和長程傳輸。在此基礎(chǔ)上,研究設(shè)計(jì)并構(gòu)筑了微納尺度的石墨烯/氧化鉬范德華異質(zhì)結(jié),實(shí)現(xiàn)了用一種極化激元調(diào)控另一種極化激元開關(guān)的“光晶體管”功能。研究表明該晶體管可實(shí)現(xiàn)光正負(fù)折射的動態(tài)調(diào)控,類似電子晶體管能切換(1,0)兩個(gè)高低電位,為構(gòu)筑與非門等光邏輯單元奠定了重要基礎(chǔ)。該研究充分發(fā)揮了不同材料的納米光子學(xué)特性,從而突破了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)光學(xué)方案如使用人工結(jié)構(gòu)(超材料和光子晶體等)在波段、損耗、壓縮和調(diào)控等方面的性能瓶頸。 |