——《纳米快报》（Nanolett）最新发表一维单晶阵列结构的一步制备及多维光波导行为

                                         　供稿：邹炳锁 编辑：党委宣传部 赵琳


　　半导体纳米结构在微纳尺度光源、场效应晶体管、 非线性光学开关、光波导、光互联和快速光逻辑器件等领域中具有重要应用。特别是一维和准一维的半导体纳米结构，更在新一代集成光电子学领域中占有不可替代的位置，不仅可以用作单元器件，而且还可充当各器件单元之间的联接线路、能实现有源放大功能，同时还可能成为未来其它量子调控运算的物理实现的对象。但在构建微纳光电子器件过程中的难点在于，很难有效地操控一维微纳结构，使其定向排列，位置调整非常困难，且没有成熟的方法。如用微加工等手段实现阵列器件，通常需要繁琐制备步骤，动用昂贵的加工设备，包括电子束刻蚀等，非常不方便；而且加工出来的微纳一维结构界面涨落显著，导致光子和电子输运的散射损失加大，不利于规模器件的性能。因此，在微纳光电器件集成领域，通过简单易行的方法得到排列整齐的阵列结构， 且其界面单晶化，已成为实现高效光电子微纳器件的重要挑战。

　　为此华体会体育纳米光子学与超精密光电系统北京市重点实验室的刘瑞斌副教授、硕士生张春花在邹炳锁教授带领下，在基金委青年基金、校创新团队基金、校重大预研基金等项目支持下，在一维半导体阵列结构制备及光子学行为的研究上取得了重要突破：利用本团队前期首次实现的II-VI族半导体周期性超晶格--CdS/SnS2一维光子晶体线（http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/ja1037963）为基体模板，通过反复试验，成功发明了一种一步气相法制备CdS一维单晶线阵列梳状结构的方法， 获得了角度可调、周期尺度可调的梳状结构，并与海外合作者研究了其微结构和高效的光波导行为（见下图），结果显示不同方向传播的光子耦合效率比量子线交叉传播大大增强，为下一步一维微纳光子器件的构建与应用打下了坚实的基础。
 

　　该成果已被国际顶级纳米期刊——《纳米快报》（Nano Letter，影响因子13.198）所接收发表，并已作为“Just Accepted”论文在线发表 （详见：“Single-Step Synthesis of Monolithic Comblike CdS Nanostructures with Tunable Waveguide Properties” Nanolett., Just Accepted Manuscript，http://pubs.acs.org/toc/nalefd/0/ja；该杂志效率较高，该文从收稿到发表，仅用了十余天。