摩爾定律逐漸衰退之際,嘉善高效的復(fù)旦發(fā)全有源片上集成光子器件因其高速率、低能耗、研究院復(fù)強(qiáng)抗干擾及豐富的學(xué)研調(diào)制策略,對(duì)于拓展未來(lái)信息處理與計(jì)算科學(xué)領(lǐng)域具有關(guān)鍵作用。無(wú)機(jī)全無(wú)機(jī)鈣鈦礦成為研究熱點(diǎn),鈣鈦因其優(yōu)異的礦集科技光電性能和可調(diào)控的能隙,特別適合應(yīng)用于太陽(yáng)能發(fā)電、成光發(fā)光二級(jí)管及激光器等領(lǐng)域。嘉善
近期,復(fù)旦發(fā)全浙江嘉善復(fù)旦研究院聯(lián)合復(fù)旦大學(xué)研發(fā)的研究院復(fù)基于全無(wú)機(jī)鈣鈦礦的多功能集成光子器件問(wèn)世,文章以“InorganicPerovskite-Based Active Multifunctional Integrated Photonic Devices”為題發(fā)表于《自然·通訊》雜志。學(xué)研他們采用精細(xì)調(diào)整材料微觀(guān)結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)的無(wú)機(jī)方式,成功融合了各類(lèi)光子組件,鈣鈦如微激光器、礦集科技光波導(dǎo)、調(diào)制器和探測(cè)器,為實(shí)現(xiàn)高度集成的光子電路和芯片提供了新的途徑。
這篇論文由嘉善復(fù)旦研究院特聘專(zhuān)家、復(fù)旦大學(xué)微電子學(xué)院季力教授以及胡申青年研究員,孫清清教授共同擔(dān)任通訊作者,復(fù)旦大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院王俊副研究員亦參與撰寫(xiě),第一作者是來(lái)自復(fù)旦大學(xué)微電子學(xué)院的博士研究生韓琦。
研究團(tuán)隊(duì)利用化學(xué)氣相沉積法生長(zhǎng)良好的銫鉛溴(CsPbBr3)單晶鈣鈦礦薄膜,借助聚焦離子束刻蝕技術(shù)在薄膜上精密成型各種微納結(jié)構(gòu),從而制成的微米線(xiàn)激光器表現(xiàn)出極度的相干光子激射特性,激發(fā)閾值已達(dá) 48.7μJ/cm2,品質(zhì)因子高達(dá)2,460。以此為基礎(chǔ),研究人員又制出了諸多多功能集成光子器件,比如波導(dǎo)耦合器、Y形分束器、X型耦合器以及馬赫-曾德?tīng)柛缮鎯x等。
此項(xiàng)研究所揭示的不僅僅是無(wú)機(jī)鈣鈦礦在傳統(tǒng)光電器件方面的應(yīng)用價(jià)值,如在光子芯片中承擔(dān)信號(hào)生成、傳遞、分離及調(diào)制等任務(wù),更展現(xiàn)了單晶薄膜作為光源和操控元件在半導(dǎo)體集成光子器件中的潛力,提供了未來(lái)集成光子芯片的新型材料體系和制備策略。此外,這些光子器件還能夠與其它功能單元結(jié)合,執(zhí)行更加復(fù)雜的光信號(hào)處理和邏輯運(yùn)算,為集成光子學(xué)和量子信息科技的發(fā)展開(kāi)拓新方向,涵蓋了新型光子計(jì)算、量子通信和傳感技術(shù)等。
研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為,此此次研究成功主要源于跨學(xué)科間密切協(xié)作以及尖端生產(chǎn)工藝。未來(lái)將會(huì)繼續(xù)深入探索無(wú)機(jī)鈣鈦礦的未知功能及其應(yīng)用,期望在光子學(xué)和光電子學(xué)領(lǐng)域取得更大突破。