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——《納米快報》（Nanolett）最新發(fā)表一維單晶陣列結(jié)構(gòu)的一步制備及多維光波導(dǎo)行為

                                         　供稿：鄒炳鎖 編輯：黨委宣傳部 趙琳


　　半導(dǎo)體納米結(jié)構(gòu)在微納尺度光源、場效應(yīng)晶體管、 非線性光學(xué)開關(guān)、光波導(dǎo)、光互聯(lián)和快速光邏輯器件等領(lǐng)域中具有重要應(yīng)用。特別是一維和準一維的半導(dǎo)體納米結(jié)構(gòu)，更在新一代集成光電子學(xué)領(lǐng)域中占有不可替代的位置，不僅可以用作單元器件，而且還可充當各器件單元之間的聯(lián)接線路、能實現(xiàn)有源放大功能，同時還可能成為未來其它量子調(diào)控運算的物理實現(xiàn)的對象。但在構(gòu)建微納光電子器件過程中的難點在于，很難有效地操控一維微納結(jié)構(gòu)，使其定向排列，位置調(diào)整非常困難，且沒有成熟的方法。如用微加工等手段實現(xiàn)陣列器件，通常需要繁瑣制備步驟，動用昂貴的加工設(shè)備，包括電子束刻蝕等，非常不方便；而且加工出來的微納一維結(jié)構(gòu)界面漲落顯著，導(dǎo)致光子和電子輸運的散射損失加大，不利于規(guī)模器件的性能。因此，在微納光電器件集成領(lǐng)域，通過簡單易行的方法得到排列整齊的陣列結(jié)構(gòu)， 且其界面單晶化，已成為實現(xiàn)高效光電子微納器件的重要挑戰(zhàn)。

　　為此北京理工大學(xué)納米光子學(xué)與超精密光電系統(tǒng)北京市重點實驗室的劉瑞斌副教授、碩士生張春花在鄒炳鎖教授帶領(lǐng)下，在基金委青年基金、校創(chuàng)新團隊基金、校重大預(yù)研基金等項目支持下，在一維半導(dǎo)體陣列結(jié)構(gòu)制備及光子學(xué)行為的研究上取得了重要突破：利用本團隊前期首次實現(xiàn)的II-VI族半導(dǎo)體周期性超晶格--CdS/SnS2一維光子晶體線（http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/ja1037963）為基體模板，通過反復(fù)試驗，成功發(fā)明了一種一步氣相法制備CdS一維單晶線陣列梳狀結(jié)構(gòu)的方法， 獲得了角度可調(diào)、周期尺度可調(diào)的梳狀結(jié)構(gòu)，并與海外合作者研究了其微結(jié)構(gòu)和高效的光波導(dǎo)行為（見下圖），結(jié)果顯示不同方向傳播的光子耦合效率比量子線交叉?zhèn)鞑ゴ蟠笤鰪姡瑸橄乱徊揭痪S微納光子器件的構(gòu)建與應(yīng)用打下了堅實的基礎(chǔ)。
 

　　該成果已被國際頂級納米期刊——《納米快報》（Nano Letter，影響因子13.198）所接收發(fā)表，并已作為“Just Accepted”論文在線發(fā)表 （詳見：“Single-Step Synthesis of Monolithic Comblike CdS Nanostructures with Tunable Waveguide Properties” Nanolett., Just Accepted Manuscript，http://pubs.acs.org/toc/nalefd/0/ja；該雜志效率較高，該文從收稿到發(fā)表，僅用了十余天。