德國比勒菲爾德大學(xué)與萊布尼茨固態(tài)與材料研究所德累斯頓分院(IFW Dresden)的物理學(xué)家團隊開發(fā)出一種新技術(shù),通過超短光脈沖操控原子級薄層半導(dǎo)體。相關(guān)研究發(fā)表于《自然-通訊》(Nature Communications ),有望推動以光為控制機制的超高速光電元件發(fā)展,為下一代技術(shù)開辟新路徑。 研究團隊設(shè)計了納米級天線,將太赫茲光轉(zhuǎn)化為二硫化鉬(MoS₂)等原子級薄層材料內(nèi)的垂直電場,強度可達數(shù)百萬伏特每厘米。傳統(tǒng)方法依賴電子門控生成電場,但響應(yīng)速度較慢,而新技術(shù)直接利用太赫茲光在材料內(nèi)部產(chǎn)生控制信號,實現(xiàn)了光驅(qū)動、超快響應(yīng)的光電調(diào)控,時間尺度可達萬億分之一秒。實驗證實,光脈沖能精準調(diào)控材料的光電特性。 該研究的理論建模與實驗由比勒菲爾德大學(xué)完成,而實現(xiàn)該效應(yīng)的3D-2D納米天線由IFW德累斯頓團隊制備。經(jīng)過多次結(jié)構(gòu)優(yōu)化與測試,最終研發(fā)出滿足性能要求的器件。 這項技術(shù)可應(yīng)用于超快信號控制器件、電子開關(guān)及傳感器,潛在領(lǐng)域包括通信系統(tǒng)、計算技術(shù)、成像及量子科技,為高速數(shù)據(jù)傳輸、激光系統(tǒng)等提供新解決方案。 《賽特科技日報》網(wǎng)站(https://scitechdaily.com) |